Оптические методы высокоточного измерения геометрических размеров объектов на основе дифракции света

• Автор: Ялуплин, Михаил Дмитриевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ

ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ОБЪЕКТОВ В ПРОХОДЯЩЕМ

СВЕТЕ

1. 1 Теневые проецирующие методы

1. 2 Лазерные сканирующие методы

1. 3 Дифракционные методы

Выводы

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЁТ ДИФРАКЦИОННЫХ

ПОЛЕЙ ФРЕНЕЛЯ ДЛЯ ОДНОМЕРНЫХ ЩЕЛЯХ И ЭКРАНАХ

2Л Френелевское изображение стандартных объектов в когерентном свете и анализ их структуры
2.2 Моделирование и расчёт интерференционных явлений в окрестности геометрических краёв френелевского поля щели
2.3 Исследование особенностей формирования френелевского дифракционного поля объекта в частично-когерентном свете
2.4 Расчет картины дифракции на полуплоскости при пространственно-неравномерном освещении гармонического типа
Выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИАПАЗОНА И ПОГРЕШНОСТЕЙ ФРЕНЕЛЕВСКОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ОБЪЕКТОВ

3.1 Оценка погрешности определения положения края полуплоскости при низкочастотном неравномерном освещении
3.2 Определение геометрических размеров объектов с высокой точностью в условиях их неравномерного освещения
3.3 Изучение интегрирующих свойств ПЗС линейки при регистрации дифракционного изображения
3.4 Исследование диапазона измерений и разработка способов его расширения
3.5 Оценка общей погрешности метода измерения
Выводы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАСЧЁТ ДИФРАКЦИИ ФРАУНГОФЕРА НА ОДНОМЕРНЫХ ЭКРАНАХ МАЛОГО РАЗМЕРА В РАСХОДЯЩЕМСЯ ПУЧКЕ СВЕТА. ФРАУНГОФЕРОВСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ
4.1 Моделирование и расчёт дифракционного поля Фраунгофера
4.2 Определение размеров одномерных экранов по их фраунгоферовским изображениям
4.3 Исследование и оценка диапазона измерений фраунгоферовского метода
4.4 Экспериментальные результаты
Выводы
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА, СОЗДАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ФРЕНЕЛЕВСКОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ ДИАМЕТРОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
5.1 Принципы построения и расчёт оптической схемы измерителя
5.2 Френелевский измеритель размеров: технические
характеристики
5.3 Результаты экспериментальных исследований измерителя
Выводы

•' ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Отметим, что эту составляющую погрешности можно заметно снизить при использовании частично-когерентного освещения, а также путём низкочастотной фильтрации френелевского изображения (2.33), что, например, имеет место на практике при его фоторегистрации существующими ПЗС линейками, у которых размер элементов - пикселей составляет 7-14мкм.
Полученный результат можно применить для случая освещения объекта волной с высокочастотной неравномерностью более сложного профиля (негармонического типа). Для этого функцию Е(х) следует разложить в ряд Фурье по гармоническим функциям и выделить из них компоненты, которые будут давать основной вклад в поле в окрестности геометрического края объекта.