Was ist holographische Interferometrie?
Die holographische Interferometrie ist eine Messtechnik, mit der Änderungen der Oberflächenstruktur eines Objekts untersucht werden. Von einem Objekt reflektiertes Laserlicht wird in einem Hologramm als dreidimensionale Aufzeichnung aufgezeichnet, die später genau rekonstruiert wird. Diese Aufzeichnung kann mit dem Originalobjekt oder mit anderen holografischen Belichtungen dieses Objekts verglichen werden. Im Vergleich wird die Veränderung der Oberfläche durch Interferenzmuster mit Rändern oder Streifen angezeigt. Diese Muster entstehen, wenn sich die von einem Objekt reflektierten Lichtwellen aufgrund von Oberflächenverschiebungen unterscheiden und sich gegenseitig stören.
Die Verwendung von Hologrammen bietet einen einzigartigen Vorteil gegenüber herkömmlichen Methoden der optischen Interferometrie. Strukturveränderungen können in einem direkten Vergleich zwischen Hologrammen untersucht werden, die zu unterschiedlichen Zeiten unter verschiedenen Bedingungen aus dem Objekt hergestellt wurden. Die erfassten Informationen beziehen sich auf die gesamte Oberfläche eines Objekts. Verschiebungseffekte des gesamten Objekts können dann beobachtet werden.
Es gibt drei grundlegende Methoden der holographischen Interferometrie. Dazu gehören Echtzeit-, Mehrfachbelichtungs- und Zeitmittelwertmethoden. Laser mit nahezu jeder Wellenlänge können verwendet werden. Kontinuierliche Laser werden typischerweise zur Echtzeituntersuchung von Oberflächenänderungen und -bewegungen verwendet. Gepulste Laser eignen sich am besten zur Untersuchung sich schnell ändernder Phänomene.
Die holographische Echtzeit-Interferometrie ermöglicht die sofortige Beobachtung winziger Änderungen an einem Objekt, wenn es einer Belastung ausgesetzt ist. Ein Hologramm des zu untersuchenden Objekts wird über das Objekt selbst gelegt. Wenn das Objekt jetzt Belastungsfaktoren ausgesetzt ist, wird eine Verformung der Oberfläche als Interferenzmuster an den Rändern beobachtet. Die Messung dieser Muster zeigt die Größe und Richtung der Verformung im Detail.
Mehrfachbelichtungstechniken verwenden zwei oder mehr holographische Belichtungen. Das anfängliche Hologramm zeigt das Objekt in Ruhe. Zusätzliche Aufnahmen werden im selben Bild gemacht und aufgezeichnet, da das zu untersuchende Objekt einem bestimmten Belastungsfaktor ausgesetzt ist. Das endgültige holographische Bild zeigt die Änderung der Oberflächenverschiebung im Verlauf des Tests. Gepulste Laser können zeitgesteuert werden, um kritische Testintervalle oder Zustandsänderungen eines Objekts aufzuzeichnen.
Bei der zeitlichen Durchschnittsmethode wird ein Hologramm erstellt, während ein Objekt eher einer periodischen als einer kontinuierlichen Beanspruchung ausgesetzt ist. Das Ergebnis ist ein Bild des Vibrationsmusters des Objekts. Die holographische Interferometrie ermöglicht eine sehr genaue Messung komplexer Schwingungsmuster.
Jede dieser Methoden zeigt die Form, Größe und Richtung der Oberflächenverschiebung. Die Genauigkeit der holographischen Interferometrie ermöglicht die Erfassung aussagekräftiger Daten aus zerstörungsfreien Prüfungen. Dies macht die Technik besonders für die Qualitätskontrolle geeignet. Die exakte Aufbewahrung von Daten in holographischer Form ermöglicht eine einfache Umwandlung in ein digitales Format und eine computergestützte Untersuchung.