Hagen Broistedt

Zufalls-Phasenschiebe-Interferometer zur Messung sphärischer Flächen


voorkant	achterkant

ISBN:

978-3-8440-4275-7

Reeks:

Schriftenreihe des Instituts für Produktionsmesstechnik
Uitgever: Prof. Dr.-Ing. Rainer Tutsch
Braunschweig

Volume:

Trefwoorden:

Interferometrie; zufällige Phasenverschiebung; sphärische Flächen; Vibrationen; vibrationstolerant; Schwingungen; Messtechnik; optische Oberflächen; Laser

Soort publicatie:

Dissertatie

Taal:

Duits

Pagina's:

142 pagina's

Gewicht:

210 g

Formaat:

21 x 14,8 cm

Bindung:

Softcover

Prijs:

45,80 € / 57,30 SFr

Verschijningsdatum:

Maart 2016

Kopen:

DOI:

10.2370/9783844042757 (Online-Publicatie-Document)

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Samenvatting

Vibrationen sind der am stärksten limitierende Faktor der Messgenauigkeit von Formprüfinterferometern. Die wenigen kommerziell erhältlichen vibrationstoleranten Formprüfinterferometer beginnen bei Anschaffungskosten von 120 - 200 TEuro.
Gegenstand der Doktorarbeit ist daher die Entwicklung des sog. Zufalls-Phasenschiebe-Interferometers, das einen potentiell kostengünstigeren Ansatz zur vibrationstoleranten Messung sphärischer Präzisionsflächen bietet.
Der Aufbau basiert auf einem Fizeau-Interferometer, das nach dem Phasenschiebeverfahren arbeitet. Es werden zwei Sensorsysteme miteinander kombiniert. Das erste besteht aus einem flächenhaft messenden Kamerasensor, der unter dem Einfluss von Vibrationen auf den Messaufbau zu zufälligen Phasenverschiebungen einzelne Interferenzaufnahmen erfasst. Eine sehr kurze Belichtungszeit sorgt dabei für ein "Einfrieren" der Interferenzaufnahmen.
Das zweite Sensorsystem ist zeitlich hochauflösend und misst anhand von vier schnell abgetasteten Photodioden in vier Punkten die Phasenverschiebung der Testfläche. Daraus lassen sich durch eine simulationsunterstützte Berechnung der Kugelmittelpunktsverschiebung der Testfläche anschließend die Phasenverschiebungen der gesamten Oberfläche für jedes aufgenommene Interferenzbild berechnen.
Aufgrund der zufälligen Phasenverschiebungen wird zur Berechnung der Oberfläche ein speziell entwickelter Zufalls-Phasenschiebe-Algorithmus benötigt.
Zur Validierung des Messverfahrens wurden Messreihen mit einer sphärischen Testfläche unter dem Einfluss von Vibrationen durchgeführt und mit den kommerziell erhältlichen vibrationstoleranten Interferometern verglichen. Das Ergebnis zeigt, dass die Leistungsfähigkeit konkurrenzfähig ist und die PV-Werte für die Messungen im einstelligen Nanometerbereich liegen.