ЛАЗЕРНЫЙ ПРИБОР ДЛЯИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕГО ДИАМЕТРА ВОЛОКОН В ИХ ГРУППЕ.к. ф м. н. Пресняков Ю.П.Приборпредназначен для оперативного измерения среднего диаметра волокон, нитей,проволочек в группе хаотически расположенных экземпляров. Оптимальный диапазондиаметров 10-100 мкм. Принцип действия прибора основан на анализе угловогораспределения дифрагированного на волокнах лазерного излучения в предположениималой дисперсии функции распределения волокон по диаметрам.Схема прибора показана на рис. 1, обозначения на которой следующие 1- лазерный диод мощностью излучения 5-50 мвт 2- объектив 3- пучок волокон, помещенных между двумя пластинами с отверстиями в центре 4- фотоэлектрический детектор, состоящий из двух концентрических фотодиодов с центром на оптической оси. 5- аналого-цифровой преобразователь. 6- компьютер. Рис. 1 Еслирасстояния и удовлетворяютформуле линзы, где vфокусное расстояние объектива, то оптическая схема обеспечивает, в приближениидифракции Френеля, безлинзовое преобразование Фурье амплитудного пропускания вобласти объекта, где -радиус вектор в плоскости 3. В этом случае комплексная амплитуда в плоскостидетектора определяется выражением где, -длина волны лазера расстояние от волокон до фотодетектора.Прииспользовании линейного по световому потоку фотодетектора средний диаметрволокон вычисляется по следующей приближенной формуле ,где и -средние радиусы колец и - ихплощади и -амплитуды электрических сигналов, снимаемых , соответственно, с первого ивторого колец фотодетектора.
Вклад неучтенной дисперсии впогрешность измерения среднего диаметра определяется величиной порядка.
Вслучаях, когда условие невыполняется, для измерения среднего диаметра и дисперсии используетсяфотодетектор состоящий из трех светочувствительных колец.