Holographic TV Interferometer for Non - Destructive Testing
Veronika Babenko, Simon Gurevich, Nikita.Dunaev, Dr. Vladimir Konstantinov,
Vladislav Levushkin, Ekaterina Smirnova.
| A compact holographic device for space research in the Ioffe Phisico v Technical Institute in the early 80-ies was created /1/. Developed technique give rise the scientific application of holography in space research. The portable holographic camera was used in the material science: crystal growth and the protein separation by electrophoresis in non-gravity situation on the board space station /2/. On the base of the holographic camera TV holographic interferometer for remote testing of the outside surface of the spacecraft windows was designed. This unit used for gathering data of shallow defects: micro scratches, cavities, contamination. |
Problem
It well know as that during the space station flight the windows become less transparent after a long time period. There are several factors which can influence on the windows transparency. The first one results from the depositions of the materials which were evaporated on the outside surface of the spacecraft construction. Damage may be caused by small particles, micro-meteors and solid fragments which are flying around the station and can scratch the glass surface. For appropriate protection measures it is necessary to determinate the influence of the flight condition on the optical characteristics of spacecraft windows. The visual observation of the windows by crew members as well as ordinary photos do not get exhaustive information.
Description of the TV Holographic interferometer
TV holographic interferometer (320x320x640 mm, 25 kg) includes: He-Ne laser (0,6328 mm), optics, scanning system, tuning system, TV camera. The recorder gives possibility to produce the visual observation of magnified contrast images of the phase defects on the outside surfaces of window.
The field of view is about 10x10 mm. To get images of large size objects (up to 20 cm in diameter) a scanning system is used. The visual observation gives the possibility to adjusting the optics and select the desired area of the window. The TV camera is used for recording the images for further digital processing. It is also possible to record an image on a photographic film. The device gives the opportunity to record the defects (micro-meteor trace and dimness of spacecraft window), measure their dimensions, to make a hologram and to produce the interferometer's evaluation.
The track from micro meteor was observed by cosmonauts in the flight on "MIR" on the window with light window by the diameter 220 mm. That is why the window has such size, than determined size of instrument. For raising light system efficiency to optical filtration, i.e. for increasing an useful signal and reducing the noises, was designed special optical scheme, ensuring high efficiency with minimum elements. The tuning in optical system ensures a forming a dark picture in planes photo cathode of video tape recorder or in planes photo material of photo camera. The unit ensures a registration of hologram any given object area. The light from laser after turning mirrors focuses by micro lens to the mirror hole and collimated by objective. Parallel light bunch going through scan system and send to object under investigation. Distance from the hole in the mirror to the main plane of objective is equal to focal length of objective that ensures a reception of parallel bunch. | |
Interferometer on the board of "MIR" station Cosmonauts A.A.Volkov and S.K.Krikalev prepare the unit for work. | Mirror reflected light from the object again gets through the scan system and is focused by the objective in the hole of mirror and does not form a image of object. Herewith this mirror is a filter of zero spatial frequencies. Diffused on defects of object light gets through the scan system and objective is not focused in the hole of mirror, but is reflected from him and forms contrast image of phase heterogeneity on the dark background. In the position PHOTO for the mirror with bunch and with the participation of turning mirror image is formed in planes, where it take a photo or is viewed by eye. Object under investigation and plane of imaging inhere on the double focal length from the main plane of lens that ensures a reception of expressing in the scale 1:1 |
Mode of operation
In the process of working an enabling a recorder in following events possible:
at incoming control
under autonomous check (without TV and with it)
when functioning (working) on board of a spacecraft (without TV and with him)
Functioning the TV interferometer in real conditions is realized in regimes:
measurements of sizes of defect
taking pictures a defect
registrations of hologram of defect
interferometer
Interferometry bands can be observed:
Visual
By means of CCD-cameras
The sizes of craters lie within the limits of 10 - 50 . Their depth ranges from several microns to millimeters. The defects in a form of scratch or a fragment are due to the strokes micro particles with the velocity 2-8 km/c.
Types of distinctive defects of external surface of glass of station ?MIR¦ window.
(scratch, micro-meteor track and contamination)
|
The contamination on spacecraft window. Interference picture of defect of external surface of spacecraft window of type "fragment", tinned on station "MIR" |
The hologram is a record from which one can obtain information about the geometry and optical properties of the object and the quality of the surface. All the processes and materials investigated by the interferometer can be calculated with the help of special program on computer. The process of isolating and numbering the skeletal lines on the interferogram is automated /4/.
Conclusion
Another field of the application of our interferometer is non-destructive testing in industry. For example, it may be used for testing parts of precision tools, products in microelectronics industry (semi-conductor plates),optical fibers, optical components, vibration control, for registering modulation of speckle patterns, etc.
The main result of this work was presented at The 4 International Workshop on Automatic Processing of Fringe Patterns, Bremen, Germany.
References
/1/ Gurevich, S.; Dunaev, N.; Konstantinov, V.; Pisarevskaya, S.; Chernykh, D.: Compact holographic device for testing of phisico- chemical processes under microgravity conditions. Proced. of Microgravity Science Simposium, (AIAA/IKI), Moscow (1991), 351-355.
/2/ Gurevich, S., Konstantinov V.,Chernykch D.: Interference- holography studies in space. Proc. SPIE, 1183(1989), 479-485.
/3/ Gurevich, S., Konstantinov, V., Relin, V., Babenko, V.: Optimization of the wavefront recording and reconstructing in real-time holographic interferometry. Proc. of SPIE, 3238(1997), 16-19.
/4/ Bat'kovich, V., Budenkova, O., Konstantinov, V., Sadov, O., Smirnova, E.: Determination of the temperature distribution in liquids and solids using holographic interferometry, Tech. Phys., 44(1999)6, 704-708.
Другие работы по теме:
на Английском языке
Цель: научить работать с источниками (книгами, пособиями, справочниками и информационными сайтами); грамотрно работать с текстом; правильно и логично подбирать и обосновывать тему; находить соответствующий иллюстративно-графический материал
Вступительного а
Вступительные испытания по английскому языку включают тест и реферат на одну из предложенных лингвистических тем. Поступающий в магистратуру может взять тему своей курсовой или дипломной работы по лингвистике (7-й и 8-й семестры обучения на бакалавра филологического/педагогического образования)
Авторское выполнение научных работ любой сложности грамотно и в срок
Людвиг: он недавно выступал здесь по радио. Его французский ломанный. Но тем лучше! Тут открываются какие-то новые возможности. Конечно, так вот говорить нельзя, но почему бы не попробовать: это вроде опыта. Прежде люди говорили без грамматики и возникали новые диалекты: было больше разнообразия
Тема Кол-во страниц
Неологизмы современного английского языка и способы их перевода на русский язык
Тема Кол-во страниц
Словосложение как наиболее продуктивный способ английского словообразования в процессе научного изучения
Тема Кол-во страниц
Морфологические выразительные средства и приемы в современном английском языке
Утверждение ценности жизни в балладе Шиллера Перчатка
Баллада известного немецкого поэта Ф. Шиллера «Перчатка» переносит нас в эпоху благородных рыцарей и прекрасных дам. В дворце короля Франции развлекаются, наблюдая бой зверей на арене. Выходит «лев страшный с гривой густой во всей красоте». Потом смело выпрыгнул тигр, но побоялся зацепить короля зверей.
Анализ стихотворения Пушкина Анчар
Автор: Пушкин А.С. «Анчар» (1828) пронизан гораздо более мрачным, чем «Послание в Сибирь», настроением и рисует трагические последствия отсутствия свободы. Стихотворение по сюжету напоминает балладу. Пушкин сопоставляет зло природы и зло владыки, который нарушает запрет приближения к древу, несущему смерть.
Вьетнамский календарь
60-летний вьетнамский циклический календарь Небесный" цикл Земной" цикл Дерево Огонь Земля
Утрехтское соглашение 1474
Утрехтское соглашение (англ. Treaty of Utrecht) — подписано в 1474 году после Англо-ганзейской войны между Англией и Ганзейским союзом. Каперская морская война началась в 1470 году и проходила в Северном море и Английском канале. Война велась главным образом городами Данциг и Любек, и была войной против увеличивающегося давления со стороны Англии на торговлю ганзейских городов южного побережья Балтийского моря.
Вавилонская башня 2
ВАВИЛОНСКАЯ БАШНЯ Потомки Ноя составляли один народ и говорили на одном языке. Они населяли долину Сеннаар в бассейне рек Тигр и Евфрат."И сказали они: построим себе город и башню высотою до небес, и сделаем себе имя".Люди наделали множество кирпичей из обожженной глины и принялись за строительство.Но Господь счел их намерение гордыней и сделал так, что они начали говорить на разных языках и перестали понимать друг друга.Город и башня остались недостроенными, а потомки Ноя расселились по разным землям, образовав разные народы.Потомки Иафета пошли на север и населили Европу, потомки Сима остались в Юго-Западной Азии, потомки Хама направились к югу и поселились в южной части Азии и в Африке, а потомки его сына Ханаана заселили Палестину, отчего она получила название земли Ханаанской.Недостроенный город был назван Вавилоном, что, какутверждает Библия, означает
XL век до н. э.
XL век до нашей эры — промежуток времени между 1 января 4000 года до н.э. и 31 декабря 3901 года до н.э.. События Возникновение цивилизации в области Плодородного полумесяца (в Месопотамии, в районе современного Ирака).
Баринов, Валерий Александрович
Введение 1 Биография 2 Семья 3 Увлечения 4 Творчество 4.1 Роли в театре 4.1.1 Малый театр 4.1.2 МТЮЗ 4.1.3 Театр Киноактёра 4.2 Фильмография 4.3 Озвучивание мультфильмов
Операция Peninsula Strike
«Peninsula Strike» (в переводе — «Удар по полуострову»)— название первой крупной военной операции США после свержения режима Саддама Хусейна в Ираке в период Иракской войны.
Россия молодая фильм
Введение 1 Сюжет 2 Серии 3 В ролях 4 Киноляпы Список литературы Введение «Росси́я молода́я» (1981—1982) — 9-серийный телевизионный художественный фильм Ильи Гурина об эпохе Петра I. Экранизация одноимённого романа Юрия Германа.
Тина, Брэндон
План Введение 1 Биография (на английском) (на русском) Введение Брэндон Тина (англ. Brandon Teena; 12 декабря 1972, Линкольн — 31 декабря 1993, Фоллз-Сити) — FtM транссексуал из США, жертва преступления на почве ненависти, чья судьба привлекла общественное внимание и послужила сюжетной основой для ряда художественных произведений.
Американизмы
Американизмы — это лексические, фонетические и грамматические особенности английского языка в США, представляющие собой сравнительно немногочисленные отклонения от британской литературной нормы. К ним относятся слова, возникшие в Соединённых Штатах Америки и не получившие распространения в Англии: названия растений и животных североамериканского континента, различных явлений, связанных с государственным и политическим строем США, с бытом американцев.
Погань, Йожеф
План Введение 1 Биография 2 Сочинения 2.1 На английском языке Введение Джон Пеппер Йожеф Погань (венг. Pogбny Jуszef, урожённый Йожеф Шварц, американский псевдоним — Джон Пеппер (англ. John Pepper); 8 ноября 1886, Будапешт — 1938, СССР) — венгерский писатель, журналист, литературный критик, деятель Венгерской советской республики (ВСР), работник Госплана СССР и Коминтерна.
Табель о рангах
При равенстве класса по "Табели" военный чин считался выше придворного, а придворный выше гражданского. Чины в гвардии считались до 1884 года на два класса выше чем в армии, с1884 года на один класс выше.
Акт о судопроизводстве на английском языке
Акт о судопроизводстве на английском языке (англ. The Pleading in English Act) — Акт английского парламента об обязательном использовании английского языка в государственных судах, принят в 1362 году.
International Herald Tribune
Введение 1 История 2 Аффилированные издания Список литературы International Herald Tribune Введение Интернэшнл геральд трибюн (англ. International Herald Tribune) — многотиражная международная газета на английском языке. Печатается в 35 отделениях по всему миру для продажи в более чем 180 странах.
Pronouns. Местоимения в английском языке
Pronouns . Местоимения в английском языке. Слово, обозначающее предмет или признак предмета, но не называющее его, называется местоимением. Местоимения делятся на несколько групп, каждая из которых имеет свои собственные грамматические характеристики.
Амурский тигр
В России амурский тигр занимает северную оконечность ареала вида. В недалеком прошлом область распространения включала почти весь Приморский край, южные районы Хабаровского края и Амурской области.
Амурский тигр
Редкие и исчезающие животные России. Амурский тигр. Panthera tigris altaica. Тип Млекопитающие – Mammalia Отряд Хищные – Carnivora Семейство Кошачьи –
Бабур
Бабур (Baber/Babur/Babar) (1483–1530), завоеватель Индии и основатель Могольской династии.