雙折射(birefringence)是指(zhǐ)一條(tiáo)入(rù)射(shè)光綫產(chǎn)生兩條折射光綫的(dí)現象(xiàng)。將一塊(kuài)冰洲石(透明的(dí)方(fāng)解石(shí))放在(zài)書(shū)上(shàng)看,它下麵(miàn)的綫條都(dū)變成雙影(yǐng)。雙(shuāng)折(zhē)射(shè)是(shì)光(guāng)束入(rù)射到各向異(yì)性(xìng)的(dí)晶體,分解(jiě)為兩(liǎng)束光(guāng)而沿(yán)不同方向(xiàng)折射的(dí)現象(xiàng)。光在非(fēi)均質(zhì)體中傳播時(shí),其(qí)傳播(bō)速(sù)度(dù)和折射率值隨振(zhèn)動(dòng)方向不同(tóng)而改變(biàn),其(qí)折射(shè)率值(zhí)不(bù)止一(yī)個(gè);光波(bō)入射非均(jūn)質體,除(chú)特定方向(xiàng)以外,都要發(fā)生(shēng)雙(shuāng)折(zhē)射(shè),分解成振動方(fāng)向(xiàng)互相垂(chuí)直,傳(chuán)播(bō)速(sù)度不同,折(zhē)射(shè)率不等的(dí)兩(liǎng)種偏振(zhèn)光,此(cǐ)現象即為(wéi)雙折(zhē)射。
應力雙折射檢測原理(lǐ):為(wéi)避(bì)免(miǎn)直接測(cè)量橢圓的形(xíng)狀,通(tōng)過(guò)一(yī)輔助(zhù)的1/4波(bō)片(piàn),可將橢圓偏振(zhèn)光轉(zhuǎn)換(huàn)成(chéng)綫偏振(zhèn)光。這(zhè)一(yī)方法(fǎ)被(bèi)稱之(zhī)為(wéi)補償法(fǎ),該波(bō)片快軸方向與(yǔ)起偏器平(píng)行。嚴格(gé)的(dí)講(jiǎng),光通(tōng)過波(bō)片(piàn)後並非(fēi)是(shì)一成(chéng)不變(biàn)的(dí)綫偏(piān)振光,但(dàn)是僅考慮綫偏振光部(bù)分就(jiù)足夠了。與(yǔ)原偏振光偏振(zhèn)方(fāng)向相(xiāng)比,它(tā)們之(zhī)間(jiān)存(cún)在(zài)一個(gè)確定(dìng)的(dí)角度,角度大小與延遲(chí)量(liáng)成正比(bǐ),因此(cǐ)可(kě)以作為橢(tuǒ)偏度(dù)或(huò)者雙折(zhē)射(shè)的量度。角(jiǎo)度值可以通過於動旋(xuán)轉(zhuǎn)檢偏(piān)器,使(shǐ)觀(guān)測(cè)點(diǎn)處光透(tòu)過強(qiáng)度(dù)達到測(cè)定。
應(yīng)力雙折射檢(jiǎn)測圖像(xiàng)測(cè)量:
出於(yú)這(zhè)些原(yuán)因,一種(zhǒng)易於使用,能(néng)夠按(àn)空間分布快(kuài)速,準(zhǔn)確(què)測(cè)定應力(lì)雙折(zhē)射的(dí)強度(dù)和(hé)方向的(dí)成(chéng)像測(cè)量係統被(bèi)開(kāi)發(fā)出(chū)來。圖(tú)5給出了已(yǐ)實現的測(cè)量係統,其功(gōng)能原(yuán)理(lǐ)本質(zhì)上(shàng)與圖3所示(shì)的裝置(zhì)相(xiāng)一致(zhì)。通過使用成像陣(zhèn)列代替光(guāng)子探測(cè)器,該(gāi)係(xì)統可(kě)以(yǐ)單(dān)次分(fēn)析整個(gè)被(bèi)測區域(yù),避免(miǎn)了(liǎo)掃描樣(yàng)品和(hé)重(zhòng)復(fù)進(jìn)行單(dān)點測量。
橫(héng)向(xiàng)分(fēn)辨(biàn)率由被測(cè)區域大(dà)小及(jí)攝(shè)像(xiàng)機的分辨(biàn)率所決定。自動測(cè)量應力雙折(zhē)射(shè)空間分(fēn)布及(jí)方向(xiàng)的成像係統(tǒng)正(zhèng)如(rú)前(qián)麵已經提(tí)到的,隻有方向與起偏器軸(zhóu)向(xiàng)成45°角(jiǎo)的應力才能(néng)夠由(yóu)綫(xiàn)偏振儀所確定(dìng)。因(yīn)此,改變起(qǐ)偏(piān)器(qì)的(dí)軸向(xiàng)位置(以(yǐ)光學係(xì)統的旋轉(zhuǎn)代(dài)替(tì)樣(yàng)品(pǐn)的旋轉),進(jìn)行(háng)多(duō)次測量(liáng),然後(hòu)將(jiāng)分(fēn)步測量得到的結(jié)果(guǒ)合(hé)並成完整的結果。