Una volta realizzata la larghezza desiderata dei canali e aver verificato che le tre superfici che li definiscono siano allineate con il fascio oggetto dell’interferometro, la sequenza di operazioni da effettuare per avere un tracciato interferometrico può essere così riassunta:
1. Bilanciamento del fascio oggetto e di quello di riferimento
2. Registrazione dell’ologramma e misura della temperatura di riferimento
3. Riposizionamento dell’ologramma
4. Ricostruzione dell’ologramma, produzione dell’interferogramma con la tecnica “real time”, sua acquisizione ed esecuzione delle misure di temperatura, tensione e resistenza elettrica
3.5.1 Bilanciamento del fascio oggetto e di quello di riferimento
Prima di scattare l’ologramma, è necessario utilizzare gli attenuatori variabili posti sui due rami dell’interferometro per regolare l’intensità dei due fasci e ottenere che essi siano bilanciati.
Tale risultato si ottiene coprendo le metà opposte dei due fasci, avendo così su di un cartoncino di dimensioni opportune e posto provvisoriamente sul supporto
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porta lastra le due metà rimaste libere dei due fasci vicine; è così possibile confrontare visivamente le due intensità e procedere al bilanciamento.
3.5.2 Registrazione dell’ologramma e misura della temperatura di riferimento
Questa fase, così come tutte quelle che vedono la sezione di prova interagire con la luce laser, deve essere effettuata in assenza di illuminamento provocato da luce naturale o artificiale.
Dopo aver posizionato sul sostegno porta lastra una nuova lastra fotografica, si procede ad esporla per 3 secondi alla radiazione luminosa data dall’interferenza tra il fascio di riferimento e il fascio oggetto nelle condizioni di omotermia. La temperatura dell’aria ambiente allo scatto a freddo è registrata poiché è necessaria nelle analisi dell’interferogramma.
Sempre in assenza di illuminazione, si rimuove poi la lastra impressionata dal proprio supporto facendo attenzione a non toccare con le mani la faccia ricoperta dall’emulsione fotosensibile per procedere alla immersione nei bagni chimici, la cui composizione è riportata in tabella 3.1, nell’ordine in cui essi vengono elencati:
• Sviluppo in CW – C2 Developer: 2 minuti
• Lavaggio in acqua: 2 minuti
• Fissaggio in PBU – Amidol Bleach: fino a quando la lastra è pulita (indicativamente 2-3 minuti)
• Lavaggio in acqua: 5 minuti
• Risciacquo finale in soluzione acquosa di Agepon: 1 minuto
• Asciugatura in aria in quiete: tale fase avviene dopo aver riposizionato la lastra sviluppata sull’apposito porta lastra sul banco ottico.
3.5.3 Riposizionamento dell’ologramma
Terminato il processo di asciugatura della lastra, segue la delicata fase del suo riposizionamento in modo che essa sia nella stessa posizione occupata al momento della registrazione dell’ologramma.
Questo stadio della procedura si esegue facendo incidere sulla lastra il fascio di riferimento e il fascio oggetto e tenendo il sistema di acquisizione delle immagini in funzione, in modo da ottenere delle indicazioni sull’entità dello scostamento della posizione corrente rispetto a quella desiderata.
Infatti in queste condizioni, se il riposizionamento dell’ologramma fosse corretto, l’aria della sezione di prova dovrebbe avere luminosità uniforme.
69 Sull’immagine mostrata dalla fotocamera, a causa dell’errato riposizionamento della lastra, appaiono invece delle fitte frange di interferenza di inclinazione arbitraria, dette “al finito”, che vanno eliminate variando la posizione della torretta che sostiene il supporto porta lastra.
In questa fase si è guidati dallo scostamento fra le frange di riposizionamento e dal loro orientamento: la presenza di frange orizzontali è indice del fatto che esiste un errato riposizionamento della lastra in direzione verticale, se le frange sono verticali significa che l’errato riposizionamento è in direzione orizzontale mentre se le frange hanno una inclinazione arbitraria è necessario aggiustare la posizione dell’ologramma sia in orizzontale che in verticale.
E’ anche necessario allontanare il più possibile le frange di riposizionamento, “mandandole all’infinito”.
3.5.4 Ricostruzione dell’ologramma, produzione dell’interferogramma con la tecnica “real time”, sua acquisizione ed esecuzione delle misure di temperatura, tensione e resistenza elettrica
Terminata la fase di riposizionamento dell’ologramma, si procede regolando tramite il variac la tensione di alimentazione della resistenza in funzione della temperatura di parete del canale che si vuole imporre.
Il sistema di acquisizione delle immagini è in funzione durante il transitorio termico e avendo opportunamente regolato l’intensità luminosa del fascio oggetto, che porta con sé l’immagine attuale della sezione di prova, e quella del fascio di ricostruzione, che porta con sé l’immagine della sezione di prova in condizioni di riferimento, si assiste alla formazione delle frange del tracciato di interferenza, che forniscono una rappresentazione visiva delle linee isoterme. La regolazione della intensità luminosa dei due fasci è necessaria per evitare da un lato che essa sia troppo elevata e che quindi saturi il sensore della fotocamera e dall’altro che sia insufficiente e che quindi non consenta di vedere nulla. Si effettua anche il monitoraggio e l’acquisizione della temperatura ambiente, della tensione elettrica, delle temperature della lastra di rame e della parete adiabatica ad intervalli di tempo regolari per seguire il transitorio termico e determinare quindi il momento in cui esso si conclude.
Raggiunto il regime stazionario si procede con l’acquisizione delle immagini inteferometriche, prendendone dieci per ogni configurazione studiata, e attribuendo ad ognuna di esse i valori medi derivanti dalle scansioni delle grandezze sopra indicate.
Capitolo 4
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Analisi degli interferogrammi
Il presente capitolo è dedicato alla metodologia immagini interferometriche.
Dapprima si introducono i fondamenti teorici del metodo dei massimi e dei minimi e poi si illustra come tale procedura sia stata tradotta in codice MatLab®, per realizzare i programmi utilizzati