Навигация
Оптические характеристики материалов для изготовления оптических деталей
19301
знак
4
таблицы
0
изображений
УО БГУИР
Факультет компьютерного проектирования
Кафедра электронной техники и технологии
РЕФЕРАТ
на тему:
«ОПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ»
МИНСК, 2008
1.ОПТИЧЕСКОЕ СТЕКЛО
Основным материалом для изготовления оптических деталей служит оптическое стекло, которое отличается от технического высокой степенью однородности, химическим составом и физическими свойствами. Стекло устойчиво по отношению к действию углекислоты, хорошо сохраняет форму и легко обрабатывается.
Основную часть большинства марок стекла составляет кремнезем SiO2. Стекло из чистого плавленого кремнезема – кварцевое стекло – хорошо пропускает ультрафиолетовые лучи, обладает жаропрочностью и высокой твердостью, варится при температуре около 2000°С. Добавляя к кремнезему окислы натрия и кальция, можно снизить температуру варки. Стекло, имеющее в составе 65% SiO2, 35% Na2O, может быть сварено при температуре ~1400°С, но оно неустойчиво и быстро разрушается. Более устойчивое техническое стекло, состоящее из 75% SiO2, 15% Na2O и 10% CaO, может быть сварено при t=1450°C. Чтобы получить еще более устойчивое прочное стекло, в состав добавляют окислы калия, магния и алюминия, в результате получают стекло типа крон. Показатель преломления и дисперсию стекла изменяют, добавляя кислородные соединения фосфора – фосфорный ангидрид и соли фосфорной кислоты, окислы бора и бария, получая баритовые и тяжелые кроны. Сильно увеличивает показатель преломления и дисперсию стекла окись свинца: ее вводят до 15% в кронфлинты и более 40% в тяжелые флинты.
Получили распространение новые марки стекла, в состав которых входят окислы редких металлов (лантана, тантала, церия и др.). Лантановые стекла (СТК) имеют большой показатель преломления и небольшую дисперсию. Стекла с окислами таллия (СТФ), наоборот, имеют большой показатель преломления и большую дисперсию.
Все стекла делятся на два вида – стекло крон с небольшими показателями преломления и дисперсией и стекло флинт с большими показателями преломления и дисперсией. Резкой границы между ними нет; эти два вида стекол делятся на типы и на марки стекол, в название которых входит сокращенное название типа стекол и порядковый номер (табл.1). Марка стекла определяется показателем преломления 
,
и средней дисперсией 
,
или коэффициентом средней дисперсии
.
Таблица 1
| Тип стекла | Марка стекла |
|
|
| Легкие кроны ЛК | ЛК6 | 1,4704 | 66,8 |
| Фосфатные кроны ФК | ФК1 | 1,5176 | 69,6 |
| Кроны К | К8 | 1,5163 | 64,1 |
| Баритовые кроны БК | БК6 | 1,5399 | 59,7 |
| Тяжелые кроны ТК | ТК16 | 1,6126 | 58,3 |
| ТК21 | 1,6568 | 51,1 | |
| Сверхтяжелые кроны СТК | СТК9 | 1,7424 | 50,2 |
| Кронфлинты КФ | КФ7 | 1,5170 | 51,4 |
| Легкие флинты ЛФ | ЛФ6 | 1,5749 | 41,3 |
| Флинты Ф | Ф1 | 1,6128 | 36,9 |
| Баритовые флинты БФ | БФ25 | 1,6079 | 46,2 |
| Тяжелые флинты ТФ | ТФ5 | 1,7550 | 27,5 |
| Сверхтяжелые флинты СТФ | СТФ1 | 20,361 | 18,1 |
| Особые флинты ОФ | ОФ1 | 1,5294 | 51,8 |
Таблица 2
| Цвет | Красный | Желтый | Зеленый | ||||||
| Обозначение линии Фраунгофера | А | С | D | d | e | ||||
| Длина волны в мкм | 768 | 656,3 | 589,3 | 587,6 | 546,1 | ||||
| Химический элемент, в спектре которого имеется эта линия | Калий К | Водород H | Натрий Na | Гелий He | Ртуть Hg | ||||
| Цвет | Голубой | Синий | Фиолетовый | Ультрафиолетовый | |||||
| Обозначение линии Фраунгофера | F | g | G | h | - | ||||
| Длина волны в мкм | 486,1 | 435,8 | 434,1 | 404,7 | 365,0 | ||||
| Химический элемент, в спектре которого имеется эта линия | Водород H | Ртуть Hg | Водород H | Ртуть Hg | Ртуть Hg | ||||
Показатели преломления измеряются для определенных цветов (длин волн), указанных в ГОСТах и нормалях (табл.2).
Характеристики стекла представлены на диаграмме.
Стекловаренные заводы поставляют оптическое стекло в соответствии с требованиями чертежей и ГОСТа 3514 “Стекло оптическое бесцветное”. В зависимости от веса заготовок гарантируемые категории и классы по пузыристости и светопоглощению указаны в табл.11 ГОСТа 3514.
Флинты более прозрачны, чем кроны. Только стекла К8, БК10, Ф1 и Ф4 по светопоглощению поставляются 00 категории. Более простые по составу стекла ЛК3, ЛК4, КФ4, КФ6, К3, К8, БК6, БК10, ЛФ5, ЛК5 начинают пропускать близкую ультрафиолетовую часть с длиной волны 320-330 нм. Тяжелые кроны начинают пропускать лучи с длиной волны более 360 нм, а тяжелые флинты – более 370 нм. В инфракрасной области спектра все стекла пропускают хорошо до длины волны 2700 нм при толщине 10 нм и до 4500 нм – при толщине 1 нм. При облучении стекла гамма-лучами темнеет заметно в фиолетовой и менее заметно в инфракрасной области спектра. Стекла со специальными добавками – сотые и двухсотые (К108, БК110, К208, БК210 и др.) темнеют значительно меньше.
Стоимость оптического стекла высокая и сильно возрастет при строгих требованиях к пузыристости и светопоглощению, поэтому они должны предъявляться только при необходимости. Заготовки из оптического стекла поставляются лишь в том случае, если толщина ее менее 1/15 диаметра.
При изменении температуры показатель преломления и размеры оптических деталей для каждой марки стекла изменяются различно, вследствие чего понижается качество изображения и изменяются характеристики оптической системы.
Коэффициент линейного расширения большинства марок стекла α=75
90*10-7, Ф8 имеет α=100*10-7, ЛК5 – 33*10-7 и ЛК7 – 40*20-7.
Для изготовления защитных стекол и призм применяются беспузырные, химически устойчивые, прозрачные и простые по составу марки стекол К8, БК10 и только при заметных колебаниях температуры – ЛК5 и ЛК3, уменьшающие расстройства системы. Для зеркал употребляются только К8, а для более точных зеркал – Лк5, ЛК7 и ситалл.
Для сеток, изготовляемых фотографическим способом, применяется стекло К8, а для сеток, изготовляемых травлением – БК10 или Ф8, имеющие почти такой же коэффициент линейного расширения, как и сталь.
Для крупных объективов коллиматоров и астрономических приборов используются простые стекла К8, Ф1, Ф2, ТК16, а для сложных окуляров и фотообъективов – различные марки стекла с весьма разнообразными свойствами.
Похожие работы
... в списке литературы [1,26,27,28,29,30,31,32]. 1.1.2 Определение исходных данных для проектирования Заданием дипломного проекта является «Разработка базовой конструкторской документации на женское нарядное платье для изготовления в условиях ЗАО «Домино» на индивидуального потребителя с учетом его внешнего облика». Женское платье парадно-выходного назначения, изготавливается на индивидуального ...
... ее устойчивость, удобство в носке, износостойкость, легкость ухода при эксплуатации, т.е. высокое качество швейного изделия. Производство одежды начинают с выбора подходящих моделей одежды для уже выбранного материала или с выбора материалов, необходимых для изготовления предложенных моделей. В данной работе предлагается выбрать материал, исследовать и оценить его свойства, предложить подходящие ...
... коэффициент трения и удельный износ. Результаты исследований приведены на рис№10, №11. Рис.10. Рис.11 Глава IY. Технология изготовления триботехнических материалов на основе полимеров 4.1. Принципы создания композиционных материалов на основе полимеров Эксплуатационная долговечность машин и механизмов в ряде случаев определяется надежностью работы узлов трения. Применение ...
104593
1
6
... неорганических веществ в тонкоизмельченном состоянии. Детали и сборочные единицы широко применяют в электронике, автоматике, телемеханике, вычислительной технике, квантовой электронике и других отраслях приборостроения благодаря рядц замечательных свойств; морозо-и нагревостойкости, высокой механической прочности, твердости, малым диэлектрическим потерям, инертности к раду агрессивных сред, ...
0 комментариев