Mikä on holografinen interferometria?

Holografinen interferometria on mittaustekniikka, joka tutkii kohteen pintarakenteen muutoksia. Kohteesta heijastuva laservalo tallennetaan hologrammiin kolmiulotteisena tallenteena, joka rekonstruoidaan myöhemmin tarkasti. Tätä tietuetta voidaan verrata alkuperäiseen kohteeseen tai muihin kyseisen kohteen holografisiin valotuksiin. Verrattaessa pinnan muutos näkyy hapsuilla tai raidallisilla häiriökuvioilla. Nämä kuviot syntyvät, kun kohteen heijastamat valoaallot eroavat pintasiirtymien vuoksi ja häiritsevät toisiaan.

Hologrammien käyttö antaa tälle ainutlaatuisen edun tavanomaisiin optisen interferometrian menetelmiin verrattuna. Rakenteellisia muutoksia voidaan tutkia suoraan vertaamalla esineestä eri aikoina tehtyjä hologrammeja vaihtelevissa olosuhteissa. Tallennetut tiedot kattavat kohteen koko pinnan. Tällöin voidaan havaita siirtymävaikutukset esineeseen kokonaisuutena.

Holografisessa interferometriassa on kolme perusmenetelmää. Näitä ovat reaaliaikainen, monivalotus ja aikakeskiarvomenetelmät. Lähes minkä tahansa aallonpituuden lasereita voidaan käyttää. Jatkuvaa laseria käytetään tyypillisesti pinnan muutosten ja liikkeen reaaliaikaiseen tutkimiseen. Pulssilasereita käytetään parhaiten nopeasti muuttuvien ilmiöiden tutkimuksessa.

Reaaliaikainen holografinen interferometria mahdollistaa kohteen pienten muutosten välittömän havainnoinnin, kun se altistuu rasitukselle. Tutkittavan kohteen hologrammi asetetaan itse kohteen päälle. Jos esine nyt altistetaan jännitystekijöille, pinnan mahdollinen muodonmuutos havaitaan reunahäiriökuvioina. Näiden kuvioiden mittaus paljastaa muodonmuutoksen suuruuden ja suunnan tarkasti.

Monivalotustekniikat käyttävät kahta tai useampaa holografista valotusta. Alkuperäinen hologrammi on levossa olevasta kohteesta. Lisävalotuksia tehdään ja tallennetaan samaan kuvaan, koska tutkittava kohde altistuu tietylle stressitekijälle. Lopullinen holografinen kuva kuvaa pinnan siirtymän muutosta testauksen aikana. Pulssilaserit voidaan ajastaa tallentamaan kriittiset testivälit tai kohteen tilan muutos.

Aikakeskiarvomenetelmässä hologrammi luodaan, kun esine altistetaan säännölliselle eikä jatkuvalle rasitukselle. Tuloksena on kuva kohteen värähtelykuviosta. Holografinen interferometria mahdollistaa monimutkaisten värähtelykuvioiden erittäin tarkan mittauksen.

Jokainen näistä menetelmistä näyttää pinnan siirtymän muodon, koon ja suunnan. Holografisen interferometrian tarkkuus mahdollistaa merkityksellisten tietojen keräämisen ainetta rikkomattomista testeistä. Tämä tekee tekniikasta erityisen sopivan laadunvalvontatarkastukseen. Tietojen tarkka säilytys holografisessa muodossa mahdollistaa helpon muuntamisen digitaaliseen muotoon ja tietokoneistetun tutkimuksen.