Visuminės integruotos sklaidos matavimas naudojant įvairaus diametro pluoštą
•
0 likes•366 views
Recommended
More Related Content
Featured
Featured (20)
Visuminės integruotos sklaidos matavimas naudojant įvairaus diametro pluoštą
- 1. Studentas: Simona Liukaityt ė Darbo v adovas: prof. habil. dr. V aldas Sirutkaiti s
- 2. 1 pav. Mikroskopo stiklo paviršiaus šiurkštum o paveikslai gauti Atomini ų jėgų mikroskopu
- 3. 2 pav. Sklaidos nuo pavir šiaus schema
- 5. Darbo tikslas Ištirti pluošto diametr o įtaką sklaidos nuostoliams matuoja miems Visuminės integruotos sklaidos metodu.
- 6. 3 pav. Visuminės integruotos sklaidos matavimo schema pagal standartą
- 7. 4 pav. Visumin ės integruotos sklaidos matavimo schema sukon s truota Lazerinių tyrimų centre
- 8. 5 pav. Bandinio HR@ 532nm šiurkštumų žemėlapis, kai λ=532 nm, o matavimai atlikti su skirtingo diametro pluoštu
- 9. 6 pav. Bandinio HR@ 355nm sklaidos nuostolių pakartotinių matavimų statistika, kai λ=355 nm, o matavimai atlikti su skirtingo diametro pluoštu
- 14. 9 pav. Pavir šiaus šiurkštumų statistinių parametrų suma
Editor's Notes
- Optini ų komponentų apibudisinimui reikia nurodyti atsipindžio koeficienta, sugerti, sklaida, pralaiduma ir pazeidimo slenksti. Sklaida yra svarbus parametras todel, kad daro itaka optiniu sistemu efektyvumui. Sklaida mazina atspindzio koeficienta. Sklaida sukelia koreliuojantys pavirsiaus nelygumai, defektai ir medziagos nehomogeniskumas turyje, paviršiaus užterštumas dulkėmis ir kitomis dalelėmis. Optinio komponentu paviriaus lygumui keliami dideli reikalavimai ir is paziuros jos atrodo idealiai lygus, taciau is tiesu pavirsius yra labai nelygus ir šie nelygumai sukelia sklaidos nuostolius.
- Jei turime atspindinti pavirsiu didzioji dalis pluosto atsispindi, o kita dalis issisklaido ivairiomis kryptimis. Tas issisklaidymas ir vadinamas sklaida nuo paviršiaus. Kuo didesnis pavirsiaus siurkstumas tuo stipriau jis sklaido krentancia spinduliuote.
- Sklaidos nuostoliai ir paviršiaus siurkštumas yra susieti pagal sia formule. Naudojantis sia formules galime isreikstis pavirsiaus siurkstuma, vadinasi sklaidos nuostoliu matavimo rezultatai suteikia informacijos ne tik apie pavirsiaus sklaida bet ir apie jo siurkstuma. Sis metodas geras tuo, kad yra palyginti nesudetingas, per trumpa laika galima tirti didelio pavirsiaus ploto pavirsiu, gauti rezultatai patikimi.
- Darbo tikslas buvo istirti kokia yra bandini skenuojancio pluosto diametro itaka sklaidos nuostoliams. Matavimas atliekamas naudojantis ISO 13696 rekomendacijomis. Ir toliau truputi apie pati matavima.
- Matavimas yra paremtas issklaidytos sviesos surinkimu ir integravimu. Matavima sudaro fono, etalono ir bandinio matavimai. Etalonas sklaidos arti 100% spinduliuotes ir jis reikalingas sistemos kalibravimui. Fono sklaida atsiranda del Mi sklaidos nuo daleliu bei pasalines sviesos itakos, fono sklaidos dydis lemia matavimo tiksuma. Bandinio matavimas atliekant skenuojant bandinio pavirsiu lazerio spinduliuote horizontaliai ir vertikaliai. Cia pateikta schema, kuria rekomenduoja standartas. Naudojamas sviesos saltinis yra lazeris, del geru spinduliuotes charakteristiku, koherentiskumo, mazos skesties, monochromatiskumo. Priesais lazeri pastatomas pertraukiklis, toliau pastatytas teleskopas kuris sumazina spinduliuotes skesti, pluosto daliklis atskelia dali spinduliuotes uri nukreipiama i fotodetektoriu ir registuojamos lazerio fliuktuacijos. Likusi spinduliuotes dalis patenka i Ulbrichto sfera, kurios pavirsius padengtas difiuzine didelio atspindzio koeficiento danga. Atsispsindejes nuo bandinio pluostas iseina is sferos pro tam skirta anga, o issisklaidziusi sviesa daug kartu atsispindi sferos viduje ir sukuriamas homogeniskas sviesos fonas. Sferos viduje pritvirtintas fotoetektorius, kuris registruoja to fono dydi, priesais detektoriu difuzinis stiklas. Detektorius apsaugotas nuo tiesiogines spinduliuotes. Lazeris, pertraukiklis ir detektorius sinchronizuojami, tam, kad sklaida butu registruojama tuo metu, kai impulsas issklaidomas nuo bandinio, jei bus registruojama anksciau arba veliau, tai neuzfiksuosime tikros sklaidos. Matavimas turi būti atliekamas aplinkoje, kuri atitinka 5,6,7 arba geresne ISO svaros klase.
- Schema sukonstruota LTC siek tiek skiriasi nuo standarte pavaizduotos shemos, naudojamas ne He-Ne lazeris o Nd:YAG , kuris turi derinama bangos ilgi. Isvardinti . Spinduliuoja TEMoo moda, impulso trukme 9ns, pasikartojimo daznis 1kHz. Matavimas buvo atliekamas tik su atra ir trecia harmonikomis. Pluosto energija mazinama ateniuatoriumi ir sugerianciais filtrais, veidrodziu sistema pluostas nukreipiamas I integruojancia sfera. Pluostas fokusuojamas lesiu. Ulbrichto sfera patalpinta kameroje, prie kameros psijungta oro valyma sistema susidedanti is triju filtru. Filtrai prijungit taip, kad svarus oras stumtu nesvaru, kuris vel perfiltruojamas. Per 3min pasiekiama sesta ISO svaros klase, nebelieka 5 mikrometru dydzio daleliu. Prie integruojancios sferos pritaisytas fotodaugintuvas, kuris jautrus bangos ilgiams nuo 300 iki 900 nm, jautriausia 630 nm. Triuksmo lygis 2mV, pluosto energija mazinama tam, kad fotodautinguvas nebutu isisotines. Naudojamas sklaidos etalonas, kuris trecia harmonika sklaido 95%, o antra 98%. Matavimas valdomas Labview specialiai tam parasyta, bandinio padeti keicia mikrometrinis transliacinis staliukas . Atliekant uzuodti pirmiausia keicia fokusuojancio lesio padeti ir matavau pluosto diametra an bandinio judancio peilio metodu. Keiciant pluosto diametra kinta matuojamu tasku skaicius ant bandinio. Matavimams buvo pasirinkti didelio atspindzio koeficiento veidrodziai skirti atspindeti trecia ir antra harmonikas. Bandinys buvo pastatytas uz sferos, keista jo padetis ir taip skanuotas pavirsius.
- Pateiktas bandinio 532nm siurkstumo zemelapis naudojant ivairaus diametro pluosta, Pluosto diametrui mazejant gauname tikslesni pavirsiaus vaizda, dideja matavimo skyra. Galime rasti tikslesnes paviršiaus šiurkštumo maksimalių ir minimalių verčių koordinates .
- Paveiksle pavaizduota veidrodzio sklaidos nuostoliu statistika su 355nm pluostu. Iš sklaidos nuostolio statistikos ( 10 ir 11 paveikslai) matosi, kad auga maksimalios sklaidos vertės, standartinis nuokrypis. Minimali sklaidos nuostolių vertė ir aritmetinis vidurkis mažėja. Matavimą atliekant su didesnio diametro spinduliu sklaidos rezultatas nuo vieno taško yra labiau integruotas. Pluoštas pataiko ant didesnio skaičiaus sklaidos centrų , de to sklaidos vidurkis ir dideja . Vadinasi mažinant diametrą labiau ryškėja nuostoliai nuo pavienių sklaidos centrų, todėl didėja sklaidos nuostolių maksimumų vertės ir mažėja minimumų.
- Pavaizduota sklaidos nuostoliu statistika nuo veidrodzio skirto 532 nm bangos ilgiui . Nuostoliu kitimo tendencija diametrui mazejant islieka tokia pati kaip ir matuojant kita bandini su 355nm bangos ilgiu. Tik sio bandinio sklaidos nuostoliai mazesni.
- Naudojant formule siejancia sklaidos nuostolius ir pavirsiaus siurkstuma is sklaidos nuostoliu apskaiciuota pavirsiaus siurkstumas, paveiksle matosi bandinio pavirsiaus siurkstumo statistika. Koreliuoja su sklaidos rezultatais Kuo mazesnis pluosto diametras, tuo labiau isskiriami pavieniai nelygumai, dideja maksimalios vertes, mazeja minmalios bei pavirsiaus aritmetinis vidurkis.