2008 Fiscal Year Annual Research Report
FOW援用型PDI形状計測装置の開発:大口径非球面の高い再現性での絶対形状計測
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19360066
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
片岡 俊彦 Osaka University, 大学院・工学研究科, 教授 (50029328)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中野 元博 大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40164256)
井上 晴行 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (30304009)
押鐘 寧 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40263206)
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| Keywords | 点光源回折干渉計 / 位相シフト干渉計 / デジタルホログラフィー / Helmholtz-Kirchhoffの積分定理 / シングルモード光ファイバ / ガラスレスCCDカメラ / 非球面形状計測 / 放物面計測 |
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| Research Abstract |
ファイバ型PS/PDI形状計測装置の計測精度向上のため,誤差要因となる光学部品を排した新たな干渉光学系を構築した.誤差要因となる光学部品とは,計測対象となる直径200mm,曲率半径1500mmの凹面ミラー以外のすべての光学部品である.その中には干渉縞記録用のCCDカメラにおける真空封じ用の保護ガラスも含まれる.そこで,この保護ガラスを取り除いたガラスレスCCDカメラを採用した.その結果,計測対象ミラーの情報を含んだ干渉縞を,その他の光学部品による波面歪み無しにCCDカメラで記録することができ,連続実施した形状計測の再現性としてrms0.11nmを達成できた.計測精度については,異なる検証法として,計測対象ミラーの約90度の回転前後において計測を行ない,回転を考慮した計測値の比較を行った.その結果,回転前後の計測結果はrms0.85nmで一致した.
ファイバ型PS/PDI形状計測装置の非球面ミラー計測への応用例として,平行光を集光する際に用いられるリング状の回転放物線ミラーを高エネルギー加速器研究機構より借用し,計測を行った.放物面の断面形状はy=x^2/(4f)(f=75mm,129≦x≦180mm)で表される.このミラー面の焦点から出射された球面波は,同ミラーで反射されたのち理想的には完全な平面波となるが,ミラー形状の不完全性によって歪んだ平面波の完全平面からのずれを,7.74mm×6.45mmの領域において計測することに成功した.この計測された平面波の歪み形状から放物面ミラーの形状を算出することが可能であり,今まで不可能であった非球面ミラーの絶対形状計測が,ファイバ型PS/PDIによって可能であることを実証した.
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