Zum Einfluss der Probentopografie auf die Messunsicherheit bei der Weißlichtinterferometrie:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Stuttgart
Inst. für Techn. Optik, Univ.
2012
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| Schriftenreihe: | Berichte aus dem Institut für Technische Optik
72 |
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INHALTSVERZEICHNIS
VERZEICHNIS D E R ABKUERZUNGEN UND FORMELZEICHEN 9
A B S T R A C T 15
1 EINLEITUNG 25
1.1 MOTIVATION DER ARBEIT 25
1.2 AUFBAU DER ARBEIT 2 7
2 GRUNDLAGEN D E R OPTISCHEN TOPOGRAFIEMESSTECHNIK 29
2.1 CHARAKTERISIERUNG VON LICHT 29
2.2 WECHSELWIRKUNG VON LICHT MIT MESSOBJEKTEN 34
2.3 OPTISCHE TOPOGRAFIEMESSVERFAHREN 42
2.4 INTERFEROMETRISCHE VERFAHREN: KLASSISCHE INTERFEROMETRIE 4 4
2.4.1 INTERFERENZEN MIT MONOCHROMATISCHEM LICHT 4 5
2.4.2 ANWENDUNGEN DER KLASSISCHEN INTERFEROMETRIE 4 8
2.4.3 GRENZEN DER KLASSISCHEN INTERFEROMETRIE 49
2.5 INTERFEROMETRISCHE VERFAHREN: WEISSLICHTINTERFEROMETRIE 50
2.5.1 INTERFERENZEN MIT KURZKOHAERENTEM LICHT 51
2.5.1.1 EINSATZ EINES SPEKTROMETERS 52
2.5.1.2 EINSATZ EINES MONOCHROM-DETEKTORS 54
2.5.1.3 EINFLUSS DER LICHTQUELLE 58
2.5.1.4 EINFLUSS DER NUMERISCHEN APERTUR DES MESSOBJEKTIVS 59
2.5.2 NUMERISCHE SIGNALAUSWERTUNG 62
2.5.2.1 UEBERSICHT DER METHODEN 63
2.5.2.2 LOCK-IN METHODE 64
2.5.2.3 FREQUENZ-DOMAIN ANALYSE 65
2.5.3 ANWENDUNGEN DER WEISSLICHTINTERFEROMETRIE 66
5
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IMAGE 2
2.5.4 BESCHREIBUNG VERSCHIEDENER ANORDNUNGEN 6 7
2.6 WEITERE INTERFEROMETRISCHE VERFAHREN 6 8
3 EXEMPLARISCHE M E S S U N G E N 69
3.1 BESCHREIBUNG DES OPTISCHEN MESSAUFBAUS 69
3.2 MESSERGEBNISSE UND DEREN ANALYSE 73
3.2.1 SINUSNORMAL 75
3.2.2 VERKIPPTER PLANSPIEGEL 77
3.2.3 WAELZLAGERKUGEL 79
3.2.4 HOEHENSTUFEN 80
4 BETRACHTUNGEN Z U R MESSUNSICHERHEIT 85
4.1 BEGRIFFE UND DEFINITIONEN 85
4.2 MESSABWEICHUNGEN BEI OPTISCHEN TOPOGRAFIEMESSSYSTEMEN 91
4.3 MESSABWEICHUNGEN BEI DER WEISSLICHTINTERFEROMETRIE 92
4.3.1 AUSWIRKUNGEN DER MESSABWEICHUNGEN 93
4.3.2 URSACHEN DER MESSABWEICHUNGEN 94
4.3.2.1 EINFLUSS DES MESSSYSTEMS 94
4.3.2.2 EINFLUSS DER MESSUMGEBUNG UND DES BEDIENERS 95
4.3.2.3 EINFLUSS DES MESSOBJEKTS 96
5 ANALYSE D E S EINFLUSSES D E R PROBENTOPOGRAFIE 99
5.1 SYSTEMATISCHE ABWEICHUNGEN VON DER IDEALEN KORRELOGRAMMPOSITION 100
5.2 SYSTEMATISCHE ABWEICHUNGEN VON DER IDEALEN KORRELOGRAMRNFORM 101
5.2.1 MODELLIERUNG EINES SCANNENDEN WEISSLICHTINTERFEROMETERS 103
5.2.1.1 ANALYTISCHE BETRACHTUNGEN 103
5.2.1.2 GRAFISCHE BETRACHTUNGEN 107
5.2.1.3 ANORDNUNG ZUR PULSFORMUNG 110
5.2.1.4 GEOMETRISCH-OPTISCHES STRAHLENMODELL 111
5.2.1.5 BEUGUNGS-OPTISCHES MODELL 115
5.3 SYSTEMATISCHE STOERANFAELLIGKEIT DER AUSWERTUNGSALGORITHMEN 116
5.4 MODELLIERUNG DER EINFLUESSE DER PROBENTOPOGRAFIE 116
5.4.1 MESSOBJEKTE MIT LOKAL VARIIERENDER PROBENSTEIGUNG 116
6
IMAGE 3
5.4.1.1 PUPILLENAUSLEUCHTUNG 117
5.4.1.2 CHROMATISCHE ABERRATIONEN 119
5.4.1.3 NUMERISCHE SIMULATIONEN 124
5.4.2 HOEHENSTUFEN 126
5.4.3 RAUE OBERFLAECHEN 128
5.4.4 MESSOBJEKTE MIT SCHICHTSYSTEMEN 129
6 METHODEN Z U R REDUKTION D E R S Y S T E M A T I S C H E N
MESSABWEICHUNGEN 131
6.1 ALLGEMEINER UEBERBLICK 131
6.2 HARDWAREBASIERTE METHODEN 133
6.2.1 REDUKTION DER CHROMATISCHEN ABERRATIONEN 133
6.2.2 KOMPENSIERUNG DER CHROMATISCHEN ABERRATIONEN 135
6.2.3 ALTERNATIVE WEISSLICHTINTERFEROMETER 136
6.3 SOFTWAREBASIERTE METHODEN 137
7 Z U S A M M E N F A S S U N G U N D AUSBLICK 139
7.1 ZUSAMMENFASSUNG 139
7.2 AUSBLICK 143
ANHANG I
A) BERECHNUNG DER KOHAERENZZEIT I
B) BRECHZAHLFUNKTION DER GLASSORTE N-BK7 IV
C) BESCHREIBUNG VERSCHIEDENER INTERFEROMETERANORDNUNGEN V
D) BERECHNUNG DER PUPILLENAUSLEUCHTUNG VIII
LITERATURVERZEICHNIS XI
LEBENSLAUF XXIX
DANKSAGUNG XXXI
7
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