アンプルボトル偏光応力計のコア動作原理は、鄒応力複屈折効果と鄒偏光干渉に基づく。
鄒一、応力複屈折現象:鄒
ガラス自体は等方性の材料であり、理想的な状態(応力なし)では光の偏光状態が変化しない。
しかし、ガラスが成形(チューブ、バイアルなど)または冷却中に不均一な力(内部応力または外部応力)を受けると、その内部構造は微小、局所的な変形または密度変化を起こす。
この変形により、ガラスはこれらの力を受ける局所領域で「異方性結晶」のような性質に変化した。光がこれらの受力領域を通過すると、振動方向が互いに垂直で、伝搬速度が異なる2本の偏光(通常光o光と非常光e光)に分解され、この現象を鄒応力複屈折や鄒光弾効果と呼ぶ。
キーポイント:ガラスを通過するビーム(通常光と非常光)の間には、ガラス内部のこの点の主応力差(ση−σλ)に比例する大きさの鄒位相遅延差(通常はナノnmで表される)が生じ、この波長におけるガラスの応力光学定数にも比例する。

鄒二、偏光干渉検出:鄒
器具の内部には特殊な光源(通常は単色光または白色光、干渉フィルタ付き)と2枚の偏光板が取り付けられている。
1枚目の偏光板(偏光子):光源の後ろに位置する。その役割は、通常の光を線偏光に変えること(すべての光波が同じ平面上で振動する)です。
鄒試料配置領域:測定されたアンプルボトルを横切る線偏光。アンプル瓶に応力が存在すると、応力複屈折効果により、この直線偏光は位相差を持つ振動方向に垂直な2つの直線偏光(通常光と非常光)に分解される。
鄒第二の偏光板(偏光検出器):鄒はサンプルの後に位置し、通常偏光器の偏光軸と90度(直交)になる。その役割は、特定の振動方向の光だけが通過することを許可することです。
干渉と発色:
応力情報(すなわち位相差を有する)を担持した2本の偏光光が偏光検出器に到達すると、それぞれの振動成分のうち、偏光検出器の透光軸方向と一致する部分だけが通過する。
この2つの成分(もともとは振動方向が垂直であった)は、偏光検出器の後に同じ振動方向の光に変化した。これらは同じ光源から来て同じ点を通過し、位相差があるため、コヒーレント干渉が発生します。
この干渉の結果は、
鄒単色光下:鄒アンプル瓶の応力領域に明暗相間の鄒干渉縞模様を見る。ストライプの密度と分布は応力の大きさと勾配を直接反映している。ストライプが密になるほど、応力勾配が大きくなることを示します。ストライプがまばらであればあるほど、応力勾配は小さくなります。
鄒白色光下(フィルター付き):鄒干渉の結果、鄒色パターン鄒(等色線)が発生する。異なる色は異なる位相遅延差(すなわち異なる応力サイズ)に対応する。特定の色(紫、青など)は通常低応力領域を表し、黄色、オレンジ、赤は高応力領域を表します。メーカーは通常、観測された色を対応する応力値(単位:nm)に関連付けるための標準的な比色図カードを提供します。
鄒核心要点:鄒器は偏光光を通じてアンプル瓶に照射し、ガラス内部の応力による複屈折現象を利用して光の偏光状態を変え、更に直交する偏光検査器を通じて応力情報を持つ光束を干渉させ、最終的に肉眼では見えない応力を可視の縞或いはカラーパターンに転化し、それによってガラス内部の残留応力分布の定性と定量評価を実現する。