1tom - 0454.htm
507
родеиствием, поэтому во многих случаях неприемлемы из-за наличия в среде амплитудно-фазовых флуктуации звука: если время съома голограммы при механич. сканировании больше, чем характерное время изменения фазы сигнала, то иитерфсренц, картина (голограмма) может быть частично или полностью разрушена, что привед╦т к потере качества восстановленного изображения. Можно, наконец, использовать матрицу тХп при╦мников, сигналы с к-рых опрашиваются электронным образом, напр, с помощью электронного коммутатора. Такая двумерная матрица звукопри╦мников обеспечивает наиб, быстродействие.
Способы дальнейшего преобразования принятых электрич. сигналов определяются способом восстановления акустич. голограмм. При оптич. восстановлении эти сигналы необходимо преобразовать либо в эквивалентную оптич. прозрачность для получения амплитудной голограммы, либо в эквивалентное изменение показателя преломления к.-л. оптич. среды для получения фазовой оптич, голограммы.
В методах с механич. сканированием часто используется синхронное перемещение при╦мника звука и точечного источника света (лампочки или луча электронно-лучевой трубки), яркость к-рого управляется электрнч. сигналом, полученным от при╦мника звука. Регистрация распределения яркости осуществляется обычно на фотопластинке, к-рая после экспозиции и хим. обработки и является эквивалентной оптич. амплитудной голограммой,
Для повышения быстродействия и лучшего использования светового потока применяют другие способы, основанные па использовании электрооптич., магнито-оптич. и термопластич. материалов, паз. пространственно-временными модуляторами света. В устройстве, с использованием одного из таких модуляторов на основе электрооптич. кристалла ДКДП (рис. 2), имеется
В диапазоне высоких УЗ-частот для получения и ре-гистращш акустич. голограмм используются разнообразные методы визуализации звуковых полей, а их восстановление в подавляющем большинстве случаев осуществляется оптич. способами. Наиб, распространение в Г. а. получили методы, основанные на поидеро-моторных эффектах,≈ деформации поверхности раздела двух сред, изменения ориентации частиц в звуковом поле и т. д. Наиб, часто используется метод поверхностного рельефа, основанный па способности жидкости деформироваться под воздействием радиац. давления
Рис. 3. Цифровой метод восстановления акустической голограммы: i ~ излучатель; 2 ≈ двумерная реш╦тка при╦мников; 3≈ задающий генератор; J 4 ≈ объект; 5 ≈ , устройство форьти- ** рования сигнала голограмм; в ≈ аналого-цифровой преобразователь; 7 ≈ оперативное запоминающее устройство; 8 ≈ спецпроцессор {процессор); 9 ≈ дисплей.
(рис. 4). В этом методе два расходящихся пучка УЗ-волн (один ≈ опорный, а другой ≈ рассеянный предметом) пересекаются на свободной поверхности жидкости и деформируют е╦, образуя поверхностную стоячую волну. Возникающая при этом картина ряби на поверхности является аналогом фазовой оптич. голограммы. Если на не╦ направить когерентное оптич. излучение под нек-рым углом, то в отраж╦нных световых волнах можно получить восстановленное изображение предмета. Метод поверхностного рельефа имеет множество модификаций; в частности, для устранения влияния паразитных вибраций на поверхность раздела накладывают прозрачную термопластич. пл╦нку, тол-
Рис. 2. Получение акустических голо-графических изображений с помощью матричного при╦мника; 1 ≈ объект; 2 ≈ излучатель; з ≈ задающий генератор; 4 ≈ устройство формирования сигнала голограммы; 5 ≈ двумерная реш╦тка при╦мников; б ≈ пространств с. н н о -временной модулятор спета на основе ДКДП; 7 ≈лазер и коллиматор; 8≈проекционное оптическое устройство; 9 ≈ видеокон; ю ≈ TV-монитор.
двумерная реш╦тка звукопри╦мников, сигналы с к-рых, последовательно опрошенные электронным образом, управляют лучом спец. электронно-лучевой трубки, экран к-рой выполнен из электрооптич. материала. Попадание электронного луча на к.-л. место экрана вызывает локальное изменение показателя преломления материала экрана, После электронного сканирования структура экрана представляет собой фазовую оптическую голограмму, восстановление к-рой может осуществляться в проходящем или отраж╦нном когерентном свете.
При использовании электронных методов восстановления, как правило цифровых, электрич. сигналы с при╦мников звука преобразуются в цифровой код с помощью аналого-цифрового преобразователя (рис. 3) и поступают в оперативное запоминающее устройство ЭВМ. Затем сформированный массив данных подвергается обработке по алгоритму Фурье ≈ Френеля и восстановленное изображение выводится на полутоновой дисплей.
33 Физическая энциклопедия, т. 1
Рис. 4. Метод! поверхностного рельефа: 1 я 2 ≈ излучатели; 3 ≈ объект; 4 ≈ поверхность раздела жидкость ≈ газ; 5 ≈ луч лазера; 6 ≈ проекционная оптика; 7 ≈ восстановленное изображение; s ≈ генератор.
щипа к-рои изменяется в зависимости от величины радиац. давления и созданного им локалыюго разогрева термопластич. материала.
Для получения акустич. голограмм в диапазоне высоких УЗ-частот начинают применяться нематич. и холестерич. жидкие кристаллы* Один из используемых в них для этой цели эффектов состоит в том, что под воздействием УЗ нарушается первоначальная ориентация молекул, что приводит к локальному увеличению рассеяния света, освещающего этот кристалл, и на н╦м формируется голограмма.
Качество акустических голографических изображений. Качество акустич. голограмм и восстановленных по ним изображений зависит от большого числа факторов. К ним относятся: чувствительность акустич. гологра-фич. системы, угловое разрешение, разрешение по глубине (по продольной координате), наличие геом. и частотных искажений. Чувствительность у ≈ мин. (пороговое) звуковое давление, воспринимаемое при╦мной частью голографич. системы; обычно выражается
в единицах Па/1АГц. У лучших голографич. систем
V=10~5≈10~9 Па/^Гц. Угловое разрешение 6<р ≈ мин. угловое расстояние между двумя точечными источниками, различаемыми раздельно на голограмме; за- _. _ висит от волнового размера при╦мной апертуры акус- 513
")
}
