Оптичний спосіб визначення локальної швидкості поверхневих акустичних хвиль

Реферат: Оптичний спосіб визначення локальної швидкості поверхневих акустичних хвиль, згідно з яким збуджують на поверхні зразка поверхневу акустичну хвилю, направляють на цю поверхню зондуючий оптичний промінь, розширюють його за допомогою формуючої оптичної системи, причому після відбивання від зразка світло направляють на нерухомий фотоприймач почергово з двох ділянок оптичного пучка, реєструють сигнал в цих ділянках, по величині відстані між ділянками реєстрації та часового зсуву між сигналами визначають швидкість. UA 114501 U (54) ОПТИЧНИЙ СПОСІБ ВИЗНАЧЕННЯ ЛОКАЛЬНОЇ ШВИДКОСТІ ПОВЕРХНЕВИХ АКУСТИЧНИХ ХВИЛЬ UA 114501 U UA 114501 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до вимірювальної техніки і може бути використана для вимірювання акустичних властивостей матеріалу. Відомий спосіб визначення локальної швидкості поверхневих акустичних хвиль, згідно з яким збуджують на поверхні зразка поверхневу акустичну хвилю, направляють на цю поверхню зондуючий оптичний промінь, який після відбивання направляють на фотоприймач, оптичний промінь розширюють за допомогою формуючої оптичної системи і, переміщаючи фотоприймач паралельно до напрямку поширення акустичної поверхневої хвилі, реєструють сигнал в двох ділянках оптичного пучка, по величині просторового зміщення фотоприймача та часовому зсуву між сигналами визначають швидкість (Мокрий О.М., Кошовий В.В. Оптичний спосіб визначення локальної швидкості поверхневих акустичних хвиль, патент на корисну модель, UA 83213 U, від 27.08.2013). Однак, точність вимірювання швидкості є недостатня, оскільки обмежена точністю позиціонування фотоприймача, яка визначається механічною системою, що використовується для його переміщення. В основу корисної задачі поставлена задача створити оптичний спосіб визначення локальної швидкості поверхневої акустичної хвилі з більшою точністю. Поставлена задача вирішується наступним чином: збуджують на поверхні зразка поверхневу акустичну хвилю, направляють на цю поверхню зондуючий оптичний промінь, розширюють його за допомогою формуючої оптичної системи, згідно з корисною моделлю, після відбивання від зразка світло направляють на нерухомий фотоприймач почергово з двох ділянок оптичного пучка, реєструють сигнал в цих ділянках, по величині відстані між ділянками реєстрації та часового зсуву між сигналами визначають швидкість. Просторовий розподіл інтенсивності в промені, відбитому від поверхні зразка, несе в собі інформацію про просторовий розподіл зміщення поверхні зразка під дією поверхневої акустичної хвилі. Цей розподіл змінюється з часом відповідно до переміщення поверхневої акустичної хвилі по зразку. Реєструючи зміну інтенсивності в різних ділянках поперек оптичного променя, можна зареєструвати відповідне зміщення поверхні в певній ділянці зразка. Часовий зсув між сигналами, зареєстрованими в різних ділянках поперек оптичного пучка, визначається швидкістю поширення поверхневої акустичної хвилі, а також відстанню між відповідними ділянками зразка. Це дає можливість вимірювати швидкість поверхневої акустичної хвилі при відомій відстані між цими ділянками зразка. Положення фотоприймача при його переміщенні буде задаватись з певною похибкою, яка визначається механічною системою переміщень. Таким чином, положення ділянок променя, в якій буде реєструватись сигнал, буде визначено з обмеженою точністю. Більш точно положення відповідних ділянок буде визначено при відсутності рухомих елементів вимірювальної схеми. З цією метою світло з відповідних двох ділянок зондуючого променя, відбитого від поверхні зразка з допомогою оптичної системи направляється почергово на нерухомий фотоприймач. Фотоприймач реєструє два сигнали з відповідним часовим запізненням. Положення ділянок променя, в яких реєструють сигнал є незмінним. Таким чином, відсутня похибка спричинена необхідністю вимірювання відстані між цими ділянками. Швидкість поверхневої акустичної хвилі визначають за допомогою еталонних зразків з відомою швидкістю, які використовуються для калібрування. Таке калібрування дозволяє знайти відповідність між часовою затримкою між зареєстрованими сигналами і швидкістю поверхневої акустичної хвилі досліджуваного зразка. Оптичний спосіб визначення локальної швидкості поверхневих акустичних хвиль реалізують наступним чином: збуджують на поверхні зразка поверхневу акустичну хвилю, направляють на цю поверхню зондуючий оптичний промінь, розширюють його за допомогою формуючої оптичної системи, після відбивання від зразка світло направляють на нерухомий фотоприймач почергово з двох ділянок оптичного пучка, реєструють сигнал в цих ділянках, по величині відстані між ділянками реєстрації та часового зсуву між сигналами визначають швидкість. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Оптичний спосіб визначення локальної швидкості поверхневих акустичних хвиль, згідно з яким збуджують на поверхні зразка поверхневу акустичну хвилю, направляють на цю поверхню зондуючий оптичний промінь, розширюють його за допомогою формуючої оптичної системи, який відрізняється тим, що після відбивання від зразка світло направляють на нерухомий фотоприймач почергово з двох ділянок оптичного пучка, реєструють сигнал в цих ділянках, по величині відстані між ділянками реєстрації та часового зсуву між сигналами визначають швидкість. 1 UA 114501 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2