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本研究で利用したスペックル干渉法の原理につい1）て说明する。レーザ光を粗面に照射した场合、レーザのコヒーレンシ（可干渉性）によってランダムな位相の光が重ね合い、干渉し、ぎらぎらと辉く斑点模様が観察される。この干渉パターンがスペックルパターンと呼ばれる。スペックル干渉法は、测定面上に2つ以上の光路を通ったレーザ光を重ね合わせた时に生じるスペックパターンを利用して変位を求めるものである。図－1に面外変位を求める光学系を示す。この光学系は测定物と参照物（动かない対象物）の両方の表面で散乱・反射したレーザ光を干渉させ、测定面（CC
Dカメラ）上で结像させてスペックルパターンを得る。ここで测定面が面外方向にw だけ変形したとすると、変形前后で二つの光路を通る光の位相差Δ φ は次式で表される。
ここで、λはレーザの波长である。
また、ここで测定物と参照物からの照射でCCDカメラの画素上の1点に到达する光の振幅をそれぞれa1、a2とし、両者の位相、并びに位相差をそれぞれφ1, φ2,φ= φ1-φ2 とするとこの点の変形前の强度は次式で表される。
本装置はHe-Neレーザ、CCDカメラ、レンズ、ハーフミラー、动かない参照物で构成されている。レーザはレンズにより拡大され、ハーフミラーに照射される。ハーフミラーで透过したレーザ光は测定物に照射され、表面で散乱・反射し、ハーフミラーにより反射されてCCDカメラで结像される。また、ハーフミラーで反射されたレーザ光は参照物表面に照射され、散乱・反射され、ハーフミラーを透过したものがCCDカメラで结像される。
即ち、测定物と参照物表面で散乱・反射したそれぞれのレーザ光が干渉し、CCDカメラで结像され、スペックルパターンが得られる。変形前と変形后のスペックルパターンの差の绝対値を求めることで面外変位に対
応した干渉缟を得ることができる。3－2 计测结果100mm 角、板厚5mm のアルミプレートの后部左侧半分にラバーヒータを金具を用いて取り付け、加热し、部分加热による热膨张の面外変位计测を行った。热が左から右に伝わり、それに対応して干渉缟が左から発生し、右侧に移动し、时间と共に干渉缟が密になっていく様子が観察された。図－3に计测结果の一図の(a)、(b)はそれぞれ変形前、変形后で、(c)は両者の差の绝対値を取ったスペックル干渉缟である。図－3(c)より、もっとも変形がしているのはプレートの左端の中心部で、干渉缟の形状が円弧状になっているのが観察される。また、右侧に移るにつれて干渉缟の间隔が広がっている様子も见て取れる。これはヒータが左侧にしかなく、プレート内部の热伝达、
并びにプレート侧面からの放热、拘束条件（后部侧を固定）とを考虑した结果と相関の取れた计测结果であると考えられる。また、図－4に図－3(c)を元にした位相解析の结果を示す。これは平均化やメディアンフィルタ等の画像処理を行い、干渉缟のノイズを除去し、干渉缟间を8bit の阶调で表示したものである。最大変位は左端中心部で、10番目の干渉缟が発生する直前で、面外変位量は式(1)より约3.0μm である。