Методы измерения диаметра

Метод рассеяния вперед. Когда необходимо определить толщину тонких слоев используют методы, основанные на освещении исследуемого слоя под различными углами падения. В данном случае определяют угловое положение интерференционных экстремумов в отраженном от слоя свете. Рассмотрим сущность данного метода. Исследуемый слой освещается пучком монохроматического света с длиной волны λ под углом падения a (рис.8).

Рис. 8 – Ход лучей в тонкой пленке при наклонном падении светового пучка

Оптическая разность хода интерферирующих лучей вычисляется по формуле:

DL = 2a(n² – sin²a)^1/2 + L/2. (18)

При измерении в отраженном свете будут возникать чередующиеся максимумы и минимумы интенсивности света. Таким образом, условие максимума в отраженном свете:

2a(n² – sin²a)^1/2 + L/2 = mλ. (19)

Этот метод является наиболее точным, по сравнению с методом ближней зоны, где исследуется пространственное распределение излучения.

Метод ближней зоны. В данном методе свет от источника белого света вводится с полным возбуждением в короткий отрезок световода таким образом, что все моды возбуждаются равномерно. Моды оболочки удаляются с помощью фильтра мод. На другом конце световода с помощью микроскопа и устройства оценки данных наблюдают интенсивность света по поперечному сечению световода.

Рис.9 - Схема измерения методом ближней зоны

Метод четырех кругов. При данном методе для проверки соответствия фактических размеров поперечного сечения световода используются четыре концентрических круга: два – для диапазона допусков диаметра сердцевины и два – для допусков диаметра оболочки.

Рис.10 – Схема измерения методом четырех кругов

d = (d_max + d_min)/2. (20)

D = (D_max + D_min)/2. (21)

При подаче пучка лучей на входной торец ВС под углом падения равным апертурному, торцы сердцевины и оболочки имеют практически одинаковую яркость, но граница их раздела представляет ярко светящееся кольцо. Причиной этого явления является распространение граничного луча вдоль границы раздела сердцевины и оболочки. Граничный луч возникает, когда угол преломления оптического пучка при выходе из сердцевины в оболочку достигает 90⁰. появлению яркого светового кольца способствует также наличие взаимной диффузии материалов световедущей жилы и оболочки по их границе.

Этот метод обладает большой разрешающей способностью, и объективной фиксацией апертурного угла. Недостатком метода являются большая трудоемкость и технологическая сложность подготовки торцов образца для измерения.

Поиск по сайту: