246 ‹Referáty ›
Laser a jeho aplikácie –
začiatky v Československu
Milan Držík
Medzinárodné laserové centrum, Ilkovičova 3, 841 04 Bratislava 4
P
o päťdesiatich rokoch od zrodu lasera si už dnes
len ťažko dokážeme predstaviť optické, ale vo
všeobecnosti aj fyzikálne laboratórium bez tohto
zdroja koherentného svetla. V princípe nie veľmi
zložité zariadenie, tak ako máloktorý iný prístroj, absorbovalo
v sebe základné zákony a poučky vtedy ešte
dosť teoreticky vyzerajúcej fyzikálnej oblasti – kvantovej
mechaniky. Snáď nezaškodí zopakovať kľúčové momenty
vývoja, ktoré v konečnom dôsledku zabezpečili
možnosť, aby ostrý lúč monochromatického svetla vytryskol
zo zostavy svetelných a optických komponentov,
pre ktorú sa rýchlo ujal názov vytvorený z anglickej
skratky – laser.
Základnou podmienkou činnosti laserov je dosiahnutie
prevýšenia stimulovanej emisie nad emisiou
spontánnou a absorpciou. Ako prvá kľúčová
práca, ktorá vysvetľovala tieto fyzikálne javy, sa väčšinou
spomína publikácia Alberta Einsteina z roku
1917 [1]. S odstupom času môžeme konštatovať, že tu
boli položené základy fyziky kvantových zosilňovačov
– maserov a laserov, aj keď pravda, úvahy v značnej
miere vychádzali z vtedy už známeho Planckovho
zákona. Jav zosilnenia svetla v systéme, kde sa nachádzajú
excitované častice plynu, bol študovaný aj
V. A. Fabrikantom v roku 1939 v jeho doktorskej dizertačnej
práci [2].
Zosilnenie a generácia elektromagnetických vĺn
sa v klasickej elektronike uskutočňuje v zosilňovači
s kladnou spätnou väzbou, kde ako anódová záťaž slúži
rezonančný LC obvod. Tesne pred druhou svetovou
vojnou vznikli prvé radary, vyžadujúce výkonné mikrovlnné
generátory, ktoré však nebolo možné klasickými
obvodmi vytvoriť. Z hľadiska neskoršej realizácie
myšlienky optického kvantového generátora je
treba vidieť aj význam, ktorý mal dutinový rezonátor
magnetrónu. Práve dutinový rezonátor magnetrónu,
ktorý vznikol vo Veľkej Británii v r. 1940, zabezpečil
prevahu anglických radarov nad nemeckými a realizácia
mikrovlnného vyžarovania (3 GHz, t.j. vlnová
dĺžka cca 10cm) stála stratu neviditeľnosti nemeckých
ponoriek plávajúcich pod hladinou s vysunutým periskopom,
či tzv. schnorkelom privádzajúcim atmosférický
vzduch k dieselovým agregátom ponorky pod
hladinou v periskopickej hĺbke. Snaha generovať kratšie
mikrovlny, aj keď žiaľ pre vojenské účely, viedla
takto k uvedomeniu si dôležitosti vhodného rezonátora,
čo bol jeden z faktorov pri vzniku kvantovej elektroniky
po vojne.
Umiestnením vhodného média do dutiny rezonátora
a jeho vybudením vznikol prvý kvantový zosilňovač
– maser. Stojaté vlnenie vytvorené v rezonátore masera
zabezpečuje stimulovanú emisiu, t.j. proces, pri ktorom
elektromagnetické vlny „správnej“ (rezonančnej) frekvencie
stimulujú energetický preskok excitovaných atómov,
prípadne molekúl, na nižšiu energetickú hladinu.
Stálosť rezonančnej frekvencie možno využiť ako veľmi
presný frekvenčný etalón (tzv. atómové hodiny), alebo
ako citlivý zosilňovač. V tomto prípade slabé elektromagnetické
vlnenie z antény veľmi citlivo ovplyvňuje
vlnenie, ktoré vysielajú atómy. Konštrukčne bol maser
riešený ako rezonančná dutina so silným magnetickým
poľom, v ktorej bol uložený rubínový kryštál slúžiaci
ako excitované médium.
Odtiaľto bol už len krok k vytvoreniu optického
kvantového generátora – lasera. Ten vznikol vytvorením
rezonátora realizovaného ako klasická schéma
Fabryho-Perotovho interferometra s excitovaným
aktívnym prostredím medzi jeho zrkadlami. Takto
koncipovaný laser zostrojil Th. Maiman v laboratóriu
vtedajšej „Hughes Aircraft Corporation“. Prvé záblesky
svetla z tohto impulzného rubínového lasera
Obr. 1 Principiálna schéma prvého He-Ne plynového lasera. (Obrázok je prevzatý
z VTM 25/1963).
nastavení odrazové
destičky
křemenná trubice
směs hélia
a neónu
infračervený
paprsek
odrazová destička
s okénkem
olejová
difúzní
vývěva
vakuová vývěva
směšovací
komora
vysokofrekvenční generátor
č. 4-5 ‹Čs. čas. fyz. 60 (2010) › 247
» Laserové
zdroje svetla
podmienili
rozvoj aplikácií
laserových
technológií. «
sa objavili v roku 1960. Konštrukcia prvého plynového
lasera sa spája s menami A. Javan, W. R. Bennet
a D. R. Herriot, ktorí ako zdroj svetelného žiarenia
(najprv v blízkej infračervenej oblasti) použili HeNe
výbojovú trubicu. Usporiadanie tohto lasera je
na obr. 1, ktorý sme prevzali z vtedajšieho populárno-vedeckého
časopisu Věda a technika mládeži [3].
Z nákresu je vidieť použitie plochých dielektrických
zrkadiel z vnútornej strany výbojovej trubice, čo samozrejme
obmedzovalo životnosť zrkadiel. Výboj
v trubici dlhej cca 80 cm sa budil vysokofrekvenčne
na frekvencii 28 MHz. Výkon žiarenia bol niekoľko
mW v kontinuálnom móde.
Inžinierska a laboratórna prax, ale aj priemysel, zareagovali
na tento objav začiatkom 60. rokov neobyčajne
pružne a už o niekoľko rokov bolo na trhu niekoľko
typov laserových zdrojov impulzných i plynových.
Je zaujímavé, že vo výskumných ústavoch vtedajšieho
Československa pracovalo viacero odborníkov, ktorí
okamžite rozpoznali dôležitosť nástupu laserových
technológií, a vďaka nim sa už v roku 1962 pracovalo na
vývoji optického kvantového generátora. Prvé úspešné
experimenty s generovaním svetla sa uskutočnili v apríli
1963 vo Fyzikálnom ústave ČSAV a vo Vojenskom
výskumnom ústave Praha. Tieto dátumy svedčia, že
vtedajšia ČSSR sa stala štvrtým štátom sveta, kde sa
podarilo realizovať laserové generovanie svetla. V tabuľke
1, ktorá bola vytvorená na základe informácií
z časopisu VTM a monografie V. Sochora [4], sú zhrnuté
najdôležitejšie dátumy.
K tomu je treba podotknúť, že taká rýchla odozva našich
vtedajších výskumných inštitúcií nebola náhodná.
Tradície i skúsenosti českého priemyslu jemnej mechaniky
i optických výrobcov a pražská a olomoucká škola,
ktoré vychovávali odborníkov v tejto oblasti, tu zrejme
zohrali veľmi pozitívnu úlohu. Veľmi rýchlo sa tiež
zhostila výroby laserových zdrojov vtedajšia Tesla – Výzkumný
ústav vakuové elektrotechniky, ktorá rozbehla
výrobu plynových laserov (tab. 2) ale aj impulzných
laserov s kryštálom rubínu (tab. 3) [5]. Monokrystaly
Turnov, kde je potrebné spomenúť aspoň Ing. J. Súlovského
a Ing. Z. Cuchého, vyvinuli technológie, ktorými
boli schopné vyrábať Verneuillovou aj Czochralského
metódou rubínové kryštály dobrej kvality.
V špecifickej situácii bola vtedy na Slovensku oblasť
laserových technológií aj optiky. Bez zodpovedajúcej
tradície v tejto oblasti, z vysokých škôl začali začiatkom
60. rokov prichádzať do praxe prví absolventi s vhodným
vzdelaním a vytvorili sa tiež niektoré výskumné
a vzdelávacie inštitúcie. Koncom 60. rokov sa optika
rozvíjala v Slovenskej akadémii vied (Ústav merania,
Ústav stavebníctva a architektúry), na Prírodovedeckej
fakulte Univerzity Komenského v Bratislave (Katedra
optiky), na Strojníckej fakulte SVŠT v Bratislave
(Katedra fyziky), Vysokej škole poľnohospodárskej
v Nitre, Vysokej škole lesníckej a drevárskej vo Zvolene
a tiež v Metrologickom ústave v Bratislave. Neskôr sa
vo Výskumnom ústave mechanizácie a automatizácie
pracovalo na vývoji výkonného CO2 lasera pre účely
obrábania v strojárstve.
Laserové zdroje svetla, ktoré boli relatívne prístupné,
podmienili rozvoj aplikácií laserových technológií.
Určujúcim v tomto smere bolo vtedy na Slovensku
smerovanie k využitiu holografie i speckle interferometrie
najmä pre účely experimentálnej mechaniky.
Holografia pre účely interferometrických meraní bola
prvýkrát navrhnutá v práci [6] v roku 1965. Po prvom
nadšení z interferenčných čiar vznikajúcich pri dvojexpozícii
dvoch stavov objektu na jeden hologram,
objavil sa problém správnej interpretácie. Interferogramy
totiž vznikali aj na difúzne odrážajúcich objektoch,
čo klasická interferometria dovtedy nepoznala.
1962/1963 čpavkové masery, frekvenčné
štandardy
VAAZ Brno, Ústav radioelektroniky ČSAV
začiatok r. 1962 konštrukcia plynového He-Ne lasera,
nesvietil
VAAZ Brno
9. apríla 1963 spustený prvý laser v Československu,
neodýmový impulzný laser
Fyzikální ústav ČSAV Praha,
skupina Dr. K. Pátka
12. apríla 1963 rubínový laser
Vojenský výzkumný ústav Praha,
skupina Ing. J. Pachmana
18. júla 1963 spustený prvý polovodičový laser
v Československu
Ústav fyziky pevných látek ČSAV
18. októbra 1963 prvý čsl. plynový He-Ne laser
λ = 1153 nm, na jar 1964 λ = 633 nm
Ústav přístrojové techniky ČSAV Brno,
skupina Ing. F. Petrů
Tab. 1 Dátumy udalostí pri zrode lasera v Československu
Označenie
Výkon
(mW)
Vlnová dĺžka (nm)
Režim
Určenie možností
použitia
TKG 201
(He-Ne)
1,5
632,8
mnohomódový
Laboratórne
meranie, pre
demonštračné účely
TKG 202
(He-Ne)
3
632,8
TEM22 a nižšie
módy
Vytyčovacie
práce v geodézii,
stavebníctvo,
strojárstvo
TKG 203
(He-Ne)
6
632,8
TEM00
Interferometrické
merania, holografia
TKG 241
(CO2)
50.103 10600
mnohomódový
Technologické
účely
TKG 221
(Ar)
0,5-1.103
457,9
476,5
488
496,5
501,7
TEM00
Holografia,
interferometrické
merania
Tab. 2 Prvé typy plynových laserov vyvinuté a vyrábané
v Tesle VÚVET Praha
Typ lasera
Výstupná energia
alebo výkon
Dĺžka
impulzu
Oblasť použitia
2000L 0-0,5 J 1 ms
Univerzálny
laboratórny typ,
Laser-mikroskopy
QU 2000L max. 10 MW 50 ns
Univerzálny
laboratórny typ
TKG 101 0-5 J 0,5-5 ms
Technologické
aplikácie, spektrálna
mikroanalýza
QU TKG 101 max. 50 MW 50 ns Dĺžkomery
TKG 102 0-0,3 J 1 ms
Očné koagulátory,
Laser-mikroskopy
TKG 103 30 J 2-5 ms
Technologické
aplikácie,
Lekárske aplikácie
Tab. 3 Prvé typy impulzných pevnolátkových laserov, ktoré
boli vyrábané v Tesle VÚVET
248 ‹Referáty ›
Z hľadiska fyzikálnej interpretácie sa v tomto smere
kľúčovou stala práca Alexandrova a Bonč-Brujeviča
[7] z roku 1967. V práci bola dokázaná hypotéza, že
rozptyl-difrakcia svetla na difúzne odrážajúcom povrchu
nastáva tak, akoby sledovaný bod povrchu odrážal
svetlo v ľubovoľnom vybranom smere pozorovania. To
znamená, že môžeme použiť aj v danom smere princíp
dráhového rozdielu, podobne ako v klasickej interferometrii,
ktorá to bola schopná uskutočniť iba v smere
zrkadlového odrazu či transparentného prechodu.
Ďalším dôležitým fyzikálnym momentom je, že v blízkom
okolí pozorovaného bodu v rámci jemu prislúchajúcej
laserovej škvrny – speckle, je svetlo priestorovo
koherentné, t.j. svetlo z tejto oblasti rekonštruované
z dvoch expozícií hologramu môže navzájom interferovať.
Inak povedané, v rámci rádiusu korelácie, čo
je vlastne veľkosť speckle, sa realizuje samostatný in-
terferometer.
Tematika využitia optických metód v experimentálnej
mechanike sa rozvíjala už od polovice 60. rokov
aj v Ústave stavebníctva a architektúry Slovenskej
akadémie vied. V spolupráci s optickým oddelením
v Ústave merania SAV sa vyvinul interferometer so
šesťpalcovým zorným poľom (boli navrhnuté a vybrúsené
korigované teleskopické objektívy s daným
priemerom), ktorý využíval nekoherentný zdroj s použitím
monochromatického a priestorového filtra.
Podobne ako vo fotoelasticimetrii, aj tu sa merali deformácie
hrúbky transparentných modelov (z PMMA
alebo epoxidovej živice) spôsobené mechanickým zaťažením.
Vyhodnotením interferenčných, tzv. izopachických
čiar spolu s izochromatickými čiarami bolo
možné získať rozloženie mechanických napätí v danom
konštrukčnom prvku. Po objave holografickointerferenčnej
metódy sa jej princíp dal využiť aj na
snímanie izopách, a okrem toho, nebolo potrebné používať
veľmi presne planparalelné modely, ako v prípade
klasickej interferometrie. Prvé hologramy na
Slovensku vznikli v roku 1970 v laboratóriu vedenom
Dr. Szabóom za asistencie jedného z priekopníkov
v tejto oblasti, Prof. J. D. Hovanesianom z Oakland
University v Rochestri. Antivibračná ochrana optickej
zostavy bola realizovaná ťažkým betónovým stolom
(1,5 tony) umiestneným na tlmiacich pružinách
zo železničného vagóna a fixáciou prvkov pomocou
ťažkých stojanov. Optomechanické držiaky, podobne
ako zrkadlá aj s justážou, boli vyrobené svojpomocne
v dielni ústavu.
Z hľadiska riešenia vtedajších aktuálnych pružnostných
úloh sa ukázalo efektívnym využitie interferenčných
čiar na rovinných transparentných modeloch
pri meraní základného parametra v lomovej mechanike
– koeficientu intenzity napätí. S úspechom sme
tu zdokonalili techniku záznamov hologramov v obrazovej
rovine šošovky. Jej možnosti boli podrobne preskúmané
z hľadiska spôsobov rekonštrukcie s využitím
optickej filtrácie priestorových frekvencií bez použitia
difúzneho svetla pri zázname hologramov, čím sa dosiahol
maximálny kontrast interferenčných čiar i možnosť
zväčšenia detailov obrazu. Na obr. 2 je zobrazená
deformácia oblasti v blízkosti špičky trhliny. Rozmery
plastickej zóny sú iba niekoľko desatín mm. Analogická
technika holografického záznamu sa realizovala pri
výskume trhlín rýchlo sa šíriacich (do 500 m/s) pri zlomení
konštrukčného prvku (obr. 3).
Interferometer pracoval s rubínovým laserom UIG-
1M zo ZSSR určeným na holografické účely. Zabezpečenie
časovej i priestorovej koherencie predpokladá
kvalitný Rb-kryštál a vhodný Q-modulátor, ktorým
v tomto prípade bola iba pasívna závierka s filtrom
KC-19. Technická náročnosť takýchto experimentov
je značná, vyžaduje okrem iného synchronizáciu
nie veľmi stabilných dejov, napriek tomu sa podarilo
nasnímať detailné zábery dynamickej deformácie,
ktoré ukázali vplyv dynamickej zotrvačnosti i značnej
nelinearity – viskoelasticity materiálu v okolí špičky
bežiacej trhliny. S využitím techniky holografickej
interferometrie s impulzným laserom boli neskoršie
uskutočnené aj štúdie šírenia sa povrchových napäťových
vĺn v heterogénnych materiáloch (obr. 4). Mechanické
nárazové zaťaženie, ktoré budilo ultrazvukovú
Obr. 2 Obrazec interferenčných čiar rovnakej zmeny hrúbky
(izopachických čiar) v bezprostrednom okolí špičky
trhliny pri jej mechanickom namáhaní.
Obr. 3 Interferogram dynamicky sa šíriacej deformácie v okolí
rýchlo sa šíriacej špičky trhliny.
Obr. 4 Vizualizácia napäťovej vlny šíriacej sa na povrchu
rýchlosťou 3800 m/s.
č. 4-5 ‹Čs. čas. fyz. 60 (2010) › 249
» Niektoré
z rozpracovaných
optických metód
neslúžili iba
pri výskume
v mechanike,
ale boli využité
pre viaceré
aplikácie, kde sa
riešili aktuálne
problémy
inžinierskej
praxe. «
vlnu, bolo snímané vyvinutým miniatúrnym snímačom
sily, ktorý meral časový priebeh pôsobiacej sily
na princípe fotoelektrického snímania difrakcie laserového
lúča na štrbine. Záznam priebehu nárazovej sily
je na obr. 5.
V úsilí o zefektívnenie experimentálneho určovania
koeficientu intenzity napätí sme navrhli holografickú
modifikáciu zdvihového (shearing) interferometra,
kedy sa medzi dvojexpozíciou hologramu aplikuje mechanické
posunutie obrazov. Tento spôsob holograficko-interferenčného
záznamu s využitím techniky obrazových
hologramov má svoje prednosti pri výskume
dynamiky trhlín a jeho princíp neskoršie využívali aj
v zahraničí [8].
Schopnosť merať pole premiestnení na difúzne
odrážajúcom povrchu telies je jednou z najdôležitejších
vlastností holografickej interferometrie. Pri
klasickej schéme záznamu Fresnelových hologramov
sa komplikuje vyhodnotenie interferogramov, keďže
pre každý bod objektu je nutné pri vyhodnotení
dráhových rozdielov riešiť systém rovníc pre tri ortogonálne
zložky vektora premiestnenia. V súlade
s celosvetovým trendom sme sa sústredili na využívanie
optických schém s možnosťou priamej optickej
separácie jednotlivých komponentov premiestnenia
tak, že sa zvolia vhodné uhly osvetlenia i pozorovania
objektu. Špeciálnym prípadom takýchto schém sú
speckle interferometrické metódy. Začiatkom 70. rokov
sme v optickom laboratóriu ÚSTARCH SAV nasnímali
prvé specklegramy. Klasický spôsob speckle
interferometrie s vyhodnotením poľa premiestnení
pomocou Youngových čiar má veľa nedostatkov, preto
sme realizovali rôzne modifikácie. Jednou z nich bol
aj tzv. dvojapertúrny speckle interferometer, ktorého
charakteristickou výhodou je realizácia modulácie
jednotlivých laserových škvŕn-speckle lineárnou
mriežkou, ktorá vytvára nosnú priestorovú frekvenciu,
a tým sa podstatne zlepšuje kontrast interferenčných
čiar. Rozvojom tejto optickej schémy vznikol
optický systém, v ktorom sa súčasne zaznamenávali
a pri rekonštrukcii priamo separovali všetky tri zložky
vektora premiestnenia. Na základe toho sme navrhli
postup vyhodnotenia napätosti, kde sa namerané
pole premiestnení na povrchu 3D telesa využíva
ako vstupný údaj pre výpočet priestorovej napätosti
pomocou numerickej metódy okrajových prvkov
(BEM) [9]. Takýto postup má rad výhod, lebo berie
do úvahy reálne okrajové podmienky (trenie, komplikované
rozloženie zaťaženia), pričom aj samotný
numerický výpočet sa podstatne zjednodušuje, keďže
sa rieši iba druhá časť úlohy – výpočet napätí. Metóda
dostala názov hybridná a jej princíp sa využil vo viacerých
prácach publikovaných v zahraničí.
Napriek tomu, že speckle interferenčné merania
dovoľujú meranie deformácie povrchu s citlivosťou
porovnateľnou s vlnovou dĺžkou svetla, problém zvýšenia
tejto citlivosti najmä pri zázname zložky premiestnenia
kolmej na smer pozorovania je jedným
z kľúčových. Najmä z týchto dôvodov bola rozpracovaná
pôvodná schéma speckle interferometra (tzv.
dvojkanálová), ktorá si zachováva výhodné exploatačné
vlastnosti speckle interferometrie pri viacnásobne
vyššej citlivosti a presnosti merania povrchových premiestnení
(obr. 6). Navyše, táto optická schéma mala
schopnosť podstatného obmedzenia vplyvu dekorelácie
dvojexpozičných záznamov a nekontrolovateľného
premiestnenia objektu ako celku pri zázname. Optický
princíp interferometra bol výhodný z hľadiska aplikácie
vizualizačného systému CCD kamera – počítač,
ktorý sa vtedy začínal využívať, aby sa odstránil tzv.
mokrý proces spracovaní specklegramu. Patentovaný
bol aj spôsob snímania interferogramov pomocou modulačnej
mriežky využívajúci nosnú frekvenciu záznamov
[10].
Niektoré z rozpracovaných optických metód neslúžili
iba pri výskume v mechanike, ale boli využité
pre viaceré aplikácie, kde sa riešili aktuálne problémy
inžinierskej praxe. Uvádzaný dvojkanálový interferometer
sme napr. využili pri meraní termomechanickej
deformácie a napätosti v reálnom materiáli
steny jadrového reaktora VVER 440 pre podnik
Škoda Plzeň. Simulovali sa potenciálne defekty vo
vrstve návarky z austenitickej ocele, ktorá pokrýva
vnútornú stranu jadrového reaktora. Z iných aplikácií,
kde sa využívali optické metódy založené na
využití laserového svetla, spomeňme napr. interferenčné
meranie deformácie kovových zrkadiel vyvíjaného
výkonového lasera pre VÚMA Nové Mesto
nad Váhom, meranie zvyškovej deformácie, ktorá
Obr. 5 Osciloskopický záznam časového priebehu nárazovej
sily pri dopade projektilu na pevný povrch získaný
laserovým dynamometrom. Je vidieť približne
polosínusový tvar nárazu, tak ako to vyplýva z Hertzovej
teórie nárazu. Delenie časovej základne je 5 μs/d,
kalibrácia stupnice sily je 293 N/d.
Obr. 6 Principiálna schéma dvojapertúrneho speckle
interferometra umožňujúca zvýšenie citlivosti merania
premiestnení [10].
250 ‹Referáty ›
» Viacero
ďalších
výskumných ale
i inžinierskych
aplikácií
laserových
meracích
technológií
bolo využitých
najmä v oblasti
mikroelektroniky
a mikromechaniky.
« vzniká po výstrele z pištole vzor 85 pre Zbrojovku
v Uherskom Brode (obr. 7), alebo vyšetrovanie kmitových
módov pneumatík pre Matador Púchov (obr.
8). Laserový lúč sa využil napr. aj pri meraní excentricity
veľkých sušiacich valcov so zrkadlovým lešteným
povrchom (priemer 1,85 m, dĺžka 9 m) papierenského
stroja SCP Ružomberok. Využitím tzv. sendvičového
princípu, keď sa každý z dvoch porovnávaných
specklegramov sníma na samostatnú fotoplatňu, sme
v spolupráci s VŠP Nitra určovali aj deformáciu hlavy
motora traktora. Táto málo využívaná technika
nám dovolila v „nelaboratórnych“ podmienkach určiť
veľmi citlivo pole deformácie využitím fotoelektrického
mapovania specklegramov. Pracovníci Mechanizačnej
fakulty VŠP Nitra realizovali aj ďalšie
aplikácie zamerané predovšetkým na riešenie strojárskych
problémov poľnohospodárskych mechanizmov,
ale tiež napr. aj na vyšetrovanie kvality ovocia
(jabĺk) bezkontaktným meraním vibračnej odozvy
plodu pomocou laserovej vibrometrie. Treba spomenúť
aj činnosť na Vysokej škole lesníckej a drevárskej
vo Zvolene, kde sa pomocou holografickej interferometrie
(time-average metóda) riešili problémy diagnostiky
kvality dreva pre výrobu hudobných nástrojov
a tiež technologického procesu vysušovania dreva
(merala sa medzná vrstva).
Viacero ďalších výskumných ale i inžinierskych aplikácií
laserových meracích technológií bolo využitých
najmä v oblasti mikroelektroniky a mikromechaniky,
kde ako sa ukazuje, bezkontaktnosť a neinvazívnosť
meracích princípov založených na využití laserového
svetla je kľúčovým faktorom. V rámci Medzinárodného
laserového centra v Bratislave sa tieto metódy ďalej
rozvíjajú a úspešné využívanie ich možností najmä
v spojení s elektronikou názorne potvrdzuje ďalšiu perspektívu
ich vývoja.
Poďakovanie
Publikácia vznikla ako výsledok realizácie „Centra
excelentnosti pre návrh, prípravu a diagnostiku nanoštruktúr
pre elektroniku a fotoniku (NanoNet 2)“
s podporou Research 7 Development Operational Programme
funded by the ERDF.
Literatúra
[1] A. Einstein: Phys. Z. 18, 121 (1917).
[2] V. A. Fabrikant: Doktorská dizertácia, FIAN SSSR,
Moskva 1939.
[3] J. Tůma: Věda a technika mládeži (25), 867, (1963).
[4] A. Sochor: Lasery a koherentní svazky, Academia, Praha
1990.
[5] Kolektív autorov: Laser a jeho použití, Sb. referátů, Praha
1969.
[6] R. L. Powell, K. A. Stetson: J. Opt. Soc. Am. 55, 1593 (1965).
[7] E. B. Aleksandrov, A. M. Bonč-Brujevič: Soviet Phys.Tech.
Phys. 12, 258 (1967).
[8] H. Tippur, A. Rosakis: Int. J. Fract. 27, 746 (1991).
[9] J. Balaš, J. Sládek, M. Držík: Exp. Mech. 23, 196 (1983).
[10] M. Držík: Holografický interferometer pre meranie premiestnení
kolmých na smer pozorovania, AO 272 641, Praha
1990.
Obr. 7 Deformácia puzdra záveru, ktorá vzniká pri výstrele
z pištole.
Obr. 8 Jeden z radiálnych kmitových módov pneumatiky
Matador MP 15 zaznamenaný elektronickou speckle
interferometriou pri frekvencii 220 Hz.
Obr. 9 Interferenčné čiary v okolí trhliny.
Obr. 10 Izočiary rovnakých sklonov na priečne ohýbanej
doske nasnímané zdvihovým interferometrom.