Совпадение ахроматических полос

При выведении клина в поле зрения интерферометра наблюдают полосы нулевого порядка только от гребешков или впадин на исследуемой поверхности. Совпадение ахроматических полос нулевого и первого порядков будет соответствовать равенству толщины клина и глубины микронеровностей. Простым отсчетом по барабану компенсатора при соответствующей градуировке клина получают значения высот неровностей. Градуируют интерференционный компенсатор к микроинтерферометру типз МИИ-4 в монохроматическом свете. Источником света служила ртутная лампа. С помощью фильтра выделяли зеленую линию 0,546084 мкм.

При изменении разности хода на каждые 10 интерференционных полос делали отсчеты (по три раза) по шкале компенсатора. На основе вычисления средних отсчетов для нулевой и сотой полосы можно было подсчитать изменение разности хода на каждый оборот барабана (на каждое деление шкалы) компенсатора. Приняв это значение цены деления компенсатора за верное, можно вычислить, какие должны быть отсчеты для промежуточных разностей хода и как они отличаются от наблюденных.

Разность хода на 100 полос соответствует перемещению клина на 43,69 мм; при этом один оборот барабана соответствует изменению разности хода на 0,62495 мкм. Градуировка показывает, что шкала компенсатора достаточно равномерна и даже максимальное отклонение вычисленных значений по градуировке от наблюденных, равное 0,18 деления для участка шкалы, соответствующего высоте неровности 14 мкм, составляет погрешность не более 0,8%.

С помощью компенсатора были многократно измерены образцы с регулярным профилем, но различной формой канавок и разным значением высот неровностей (от 3 до 17 мкм, что соответствует 8-5 классам шероховатости поверхности по ГОСТ 2789-59). Затем измерения были повторены другими наблюдателями.

Проверка достоверности значений высот неровностей

Видно, что средние значения измерений на девяти участках образца расходятся не более чем на 2,7%. При этом следует учесть, что эти измерения соответствуют одному отсчету для каждого участка и в средних значениях не исключено возможное влияние неоднородности самого образца, так как каждый наблюдатель устанавливал образец перед измерением самостоятельно и поэтому не мог гарантировать измерение точно в тех же самых девяти участках образца.

Для проверки достоверности получаемых значений высот неровностей результаты, получаемые с помощью компенсатора, сравнили с результатами измерений тех же высот неровностей в одних и тех же точках (т. е. при той же установке образца) путем счета целого и дробного числа полос в монохроматическом свете. Значения высот неровностей, полученные по компенсатору, являются средними из трех отсчетов для каждой точки образца, а абсолютные значения – средними из десяти отсчетов числа полос в монохроматическом свете.

Как видно, расхождения для отдельных точек не превышают 0,19 мкм, а средние значения отличаются не более чем на 0,04 мкм. Таким образом, микроинтерферометр Линника, снабженный компенсатором, позволяет измерить значительные высоты неровностей с достаточной точностью. Показано поле зрения микроинтерферометра при измерении высоты неровности бороздок на образце шероховатости с регулярным профилем.

Наблюдается только одна система полос; разность хода компенсирована, и против черных ахроматических полос выступов наблюдается вторая система полос с черной ахроматической полосой во впадинах. Конструктивно компенсатор был оформлен в виде небольшой насадки на окулярную часть микроинтерферометра типа МИИ-4, и его можно легко монтировать на оправу окуляра или снимать с нее.