Лазерная дифрактометрия микрообъектов типовой формы

• Автор: Тарлыков, Владимир Алексеевич
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 260 с. : ил.

ЛАЗЕРНАЯ ДИФРАКТОМЕТРИЯ МИКРООБЪЕКТОВ ТИПОВОЙ
ФОРМЫ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Лазерная дифракгометрия
1.1. Объекты дифрактометрии, проблема измерения и контроля
1.2. Дифракция на плоских экранах; основные свойства
1.2.1. Д ифракция Френеля и Фраунгофера
1.2.2. Свойства симметрии дифракционной картины
1.2.3. Преобразование фурье-спекгра в оптическом процессоре
1.3. Геометрическая теория дифракции
1.4. Контраст дифракционной картины
1.5. Анализ дифракционных методов измерения. Структурная схема лазерного
дифрактометра
Выводы
2. Влияние параметров лазерного излучения и оптического
фурье - процессора на дифрактометрию микрообъектов
2.1 Влияние параметров лазерного излучения
2.1.1. Влияние формы волнового фронта на дифракционное распределение
2.1.2. Влияние распределения амплитуды поля на дифракционную картину
2.1.3. Влияние когерентности лазерного излучения на дифракционное распределение
2.1.4. Влияние модового состава излучения на дифракционное распределение
2.2. Влияние оптического фурье - процессора
2.2.1.Влияние апертуры фотоприемника
2.2.2. Фурье - объектив лазерного дифрактометра
Выводы
3.Трансляционная симметрия дифракционной картины Фраунгофера
3.1.1.Понятие трансляционной симметрии
3.1.2. Особенность излучения прямого и обобщенного углов
3.1.3. Классификация апертур
3.2. Трансляционная симметрия дифракционной картины от совокупности
прямоугольных элементов
3.3. Трансляционная симметрия дифракционной картины от апертуры с
обобщенными прямыми углами

3.3.1. Влияние локального дефекта на структуру дифракционной картины Фраунгофера чечевицеобразной апертуры
Выводы
4. Дифрактометрия микроотверстия при наличии дефекта контура
4.1. Дефекты контура микроотверстия
4.2. ГТД модель дифракции на отверстии с дефектом
4.3. Дифрактометрия микроотверстия с малым локальным дефектом
4.4. Дифрактометрия микроотверстия с дефектом конечного размера
4.4.1. Дифрактометрия микроотверстия с дефектом многогранной формы
4.4.2. Дифрактометрия микроотверстия с дефектом полукруглой формы
4.4.3. Измерение характерного размера дефекта
4.5. Дифрактометрия микроотверстия с огранкой контура
4.5.1. Структура дифракционной картины
4.5.2. Измерение степени огранки контура
Выводы
5. Дифрактометрия характерного размера изделия
5.1. Дифрактометрия площади микроотверстия с дефектами контура
5.1.1.Измерение характерного размера отверстия при наличии фазовых возмущений в апертуре отверстия
5.2. Дифрактометрия среднего размера совокупности длинных протяженных
изделий
Выводы
6. Практическая реализация лазерных дифрактометров и их использование в промышленности и науке
6.1 Лазерные дифрактометры
6.1.1. Дифракционные измерители диаметра проволоки
6.1.2. Дифракционный измеритель диаметра сопла - ДИД
6.1.3. Лазерный телевизионный дифрактометр качества канала волоки
6.1.4. Лазерный телевизионный дифрактометр биологических объектов
6.2 Практическое использование дифрактометров серии ДИД
6.3 Результаты экспериментальных исследований микроотверстий на лазерном телевизионном дифрактометре
6.4 Дифрактометрия эритроцитов
6.4.1. Дифрактометрия мазков крови
6.4.2. Дифрактометрия эритроцитов в условиях гипотонического гемолиза
Выводы
Заключение
Литература
Приложения
1. Акты испытаний качества алмазных волок
2. Методика контроля качества алмазных волок
3. Свидетельство о метрологической аттестации лазерного дифрактометра
4. Решение заседания металлургической секции НТС ВНИИКП
5. Акты внедрения

где Н(сОх,юу) - пропускание фильтра.
На практике применяются два типа пространственных фильтров [122,
144]:
- с переменным пропусканием, характеризующийся заданным видом функции пропускания Н(а>х,сэу), в общем случае комплексной;
- бинарный пространственный фильтр Н(юх,<ву) = 1- в пределах апертуры, Н(юх,юу) = 0 - вне апертуры фильтра.
Фильтры с переменным пропусканием позволяют достигнуть практически полного выравнивания дифракционного распределения, но они сложны в изготовлении и приводят к значительному уменьшению интенсивности в пределах ДК. Бинарные пространственные фильтры проще в изготовлении, но требуют введения либо дополнительных оптических элементов, либо перемещения фильтра в пространстве [122].
В некоторых специальных случаях, в частности, при осуществлении визуального наблюдения, может использоваться другая функция пропускания фильтра - логарифмическая.
Так, если функция пропускания фильтра Н(х,у) определяется по критерию выравнивания дифракционного распределения интенсивности, то
ДЛЯ :
щелевого отверстия -1ф/1 = (юх/гап)2, круглого отверстия -1ф/1 = (гах/юп)3, где 1ф - сглаженная интенсивность, I - нормирующая интенсивность, юх -текущая координата, ю„ - координата, соответствующая дифракционному порядку, относительно которого производится выравнивание. В этих случаях можно считать, что распределение интенсивности в ДК соответствует квадрату синусоиды. Действительно, умножая распределение интенсивности на соответствующие множители - для щели на ю2, для отверстия на <в3/8тс получим :