LUCEO 鲁机欧偏光应力仪，检测原理你了解多少？

透明材料在成型、切割、热处理的过程中，内部会残留应力。应力会改变材料本身的光学特性，也就是光弹性效应，鲁机欧偏光应力仪就是依托这个效应完成检测。

一、基础：光弹性效应

普通状态下，均质透明材料的折射率各处保持一致。当材料内部存在残余应力，材料会产生双折射现象。一束入射光进入样品后，会拆成两束传播速度不一样、振动方向相互垂直的偏振光。两束光穿过材料之后，会产生光程差，光程差的大小，和材料内部应力大小存在对应关系。应力分布不均匀时，样品不同位置产生的光程差也会不一样，最终呈现出不同颜色、明暗相间的条纹，这就是应力花纹。

二、仪器核心光路组成

鲁机欧 LSM 系列偏光应力仪，基础光路结构大体一致，主要包含光源、起偏镜、检偏镜几个核心部件，部分定量型号会增加 1/4 波片。

1. 光源：一般采用单色光或者白光光源，白光可以直接观察彩色应力图案，适合定性筛查；单色光多用于光程差定量测算。

2. 起偏镜：把普通自然光过滤，转化为单一振动方向的偏振光，偏振光射入待测样品。

3. 样品区域：偏振光穿过带应力的透明工件，发生双折射，分解成两束偏振光，形成光程差。

4. 检偏镜：位于样品后方。两束偏振光到达检偏镜时，只有和检偏镜透光轴方向一致的分量可以通过。两束光发生干涉，形成明暗或者彩色图像。操作人员或者相机，就可以通过图像判断应力状态。

5. 波片组件：定量型号搭载的 1/4 波片，可以把线偏振光转为圆偏振光，降低样品摆放角度带来的干扰，用来计算具体的光程差数值。

三、两种检测模式的原理区别

定性观测模式（基础款 LSM 机型）

多采用白光光源，依靠敏感色法观察。不同光程差对应不同的干涉色彩，肉眼可以直接看到应力集中区域。颜色越深、条纹越密集，代表该位置应力水平更高。这种方式适合快速判断样品有没有应力、应力集中在哪个位置，多用于来料抽检、不良品快速筛选。这种模式只能做定性判断，很难读出具体的应力数值。结果容易受环境光线、样品摆放角度影响。

定量测量模式（带测量组件的 LSM 机型）

常用塞拿蒙法进行测量。光路中加入 1/4 波片，通过旋转检偏镜，找到视场消光位置，记录旋转角度，再换算出光程差。光程差结合样品厚度，就能换算得到材料内部应力值。部分机型搭配图像采集模块，相机采集干涉图像，由软件完成角度识别与计算，减少人工操作带来的偏差，自动保存测量数据，适合研发测试、品质数据留存。

四、原理层面的使用限制

这套检测方式，只适用于可透光的材料，玻璃、光学树脂、透明薄膜都可以检测。不透光、强漫反射的样品无法使用。另外，材料厚度会影响最终光程差结果，相同应力条件下，样品厚度越大，产生的光程差数值越高。做对比测试时，需要保持样品厚度统一。环境震动、外部杂光，也会对图像和定量读数带来影响，高精度测量场景，建议减少环境光源干扰。