[发明专利]小样品曲率半径和热膨胀实时测量系统和方法

权利要求书

1.一种用于测量样品曲率半径的方法，包括：

从激光源向着扩束器的方向发射光束；

扩大从所述激光源发射的所述光束的尺寸以产生宽的激光束；

将所述宽的激光束反射离开样品的曲表面；

通过使反射的宽的激光束穿过光栅掩模或双棱镜来产生多个不平行的激光束；

使用所述多个不平行的激光束在相机图像传感器处产生干涉图样；

通过所述相机图像传感器捕获第一图像和第二图像，所述第二图像的内容由在引起应力的处理前从平表面或曲表面反射的光产生；

由图像处理设备处理所述第一图像和所述第二图像以确定a值；

使用所述a值确定激光束发散值；以及

使用所述激光束发散值计算所述样品的曲率半径；

其中，所述a值如下确定：i)提取所述第一图像中包含的每个亮特征的第一中心位置和所述第二图像中包含的每个亮特征的第二中心位置；ii)在二维图上为每个所述第一中心位置分别绘制点，作为每个所述第二中心位置的函数；以及iii)确定由这些点定义的直线的斜率。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光栅掩模包括周期性的孔。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光栅掩模包括周期性的线。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述样品放置在高温炉内部。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括使用所述曲率半径计算所述样品的应力测量。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

使用所述激光束发散值计算与所述样品曲率半径相关的应力并计算所述样品中的应力测量。

7.一种用于测量样品曲率半径的方法，包括：

从激光源向着扩束器的方向发射光束；

扩大从所述激光源发射的所述光束的尺寸以产生宽的激光束；

将所述宽的激光束反射离开样品的曲表面；

通过使反射的宽的激光束穿过光栅掩模或双棱镜来产生多个不平行的激光束；

使用所述多个不平行的激光束在相机图像传感器处产生干涉图样；

通过所述相机图像传感器捕获第一图像和第二图像，所述第二图像的内容由在引起应力的处理前从平表面或曲表面反射的光产生；

由图像处理设备处理所述第一图像和所述第二图像以确定a值；

使用所述a值确定激光束发散值；以及

使用所述激光束发散值计算所述样品的曲率半径；

其中，所述a值基于所述第一图像和所述第二图像中包含的亮特征的空间频率的变化来确定；并且

其中，所述a值如下确定：确定由包含在所述第一图像中的亮特征的亮度值生成的正弦信号的第一频率；以及确定所述第一频率与由包含在所述第二图像中的亮特征的亮度值生成的正弦信号的第二频率的比值。