2. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ОПТИЧЕСКОГО СТЕКЛА

2.1. Нормируемые показатели качества

 

Нестабильность оптических характеристик стекла существенно влияет на качество передачи изображения оптической системой прибора.

Допуски на показатели качества материалов рассчитывают в соответствии с техническими требованиями к оптической системе. Завышение требований к показателям качества сверх необходимых не дает заметного улучшения выходных характеристик прибора, в то же время резко увеличивает стоимость оптического материала. Например, при изменении требований к оптической однородности стекла с третьей категории на первую стоимость стекла возрастает в 4-5 раз.

Оптические бесцветные стекла нормируют в заготовках по следующим показателям качества: показателю преломления ne, средней дисперсии nF-nC, однородности партии заготовок по показателю преломления и средней дисперсии, оптической однородности, двойному лучепреломлению, бессвильности, показателю ослабления, пузырности.

В зависимости от предельных отклонений указанных показателей ГОСТ 3514 предусматривает различные категории и классы качества стекла.

Показатель преломления nC и средняя дисперсия нормируются пятью категориями качества со следующими допустимыми отклонениями  и :

Таблица 3:

Категория

104

105

1 ±2 ±2
2 ±3 ±3
3 ±5 ±5
4 ±10 ±10
5 ±20 ±20

 

Стекло обычного качества, используемое для изготовления оптических деталей кинофотооптики, относится к 4-й категории по  и .

Допуски на  и  могут быть расширены по сравнению с расчетными при условии ограничения отклонений по этим показателям для заготовок внутри одной партии.

В этом случае фактические значения  и  учитываются при комплектовании оптических деталей системы, а необходимое качество выходных параметров сохраняется путем коррекции геометрических размеров линз: толщины, радиусов или воздушных промежутков между линзами.

По однородности показателя преломления  в партии заготовок установлено четыре класса, а по средней дисперсии  два класса качества.

Таблица 4:

Класс

Наибольшая разность 104 в партии заготовок

Наибольшая разность 105 в партии заготовок

А 0,2 -
Б 0,5 -
В 1 1
Г В пределах заданной категории В пределах заданной категории

Оптическая неоднородность стекла и других оптических материалов рассматривается как неоднородность показателя преломления по объему материала.

В зависимости от причины образования неоднородности могут быть химического или физического происхождения. Химические неоднородности – свили возникают в процессе варки и выработки стекла и обусловлены непостоянством химического состава ввиду непровара или улетучивания отдельных компонентов, разъедания стенок стекловаренных сосудов и плохой гомогенизации расплава. Различают слоистые нитевидные свили и узловые в виде небольших вытянутых сфер с отходящими от них нитями

Метод контроля бессвильности заключается в оценке теневой картины свили, получаемой на экране проекционной установки и сравнением ее с теневой картиной эталонных свилей 1-й или 2-й категории бессвильности.

Физические неоднородности связаны с образованием в заготовках стекла остаточных напряжений при отжиге вследствие быстрого охлаждения или температурных градиентов в печи. Напряжения в прозрачных материалах вызывают появление двойного лучепреломление и изменение значения показателя преломления.

При прохождении через напряженное стекло поляризованного луча, полученного с помощью какого-либо поляризатора, происходит его раздвоение на лучи, распространяющиеся в плоскости главных напряжений с разной скоростью и имеющие на выходе разность хода. Разность хода лучей, измеряемая в нанометрах на сантиметр пути, характеризуют двойное лучепреломление. Физические неоднородности могут быть устранены повторным тонким отжигом. По двойному лучепреломлению установлено пять категорий качества с предельными отклонениями 1,5-65 нм/см.

Бессвильность и двойное лучепреломление позволяют быстро оценить оптическую однородность заготовки и при небольших размерах заготовки являются достаточными критериями ее качества. Однако оба эти показателя не дают количественной оценки неоднородности на различных участках заготовки больших размеров и не характеризуют плавные изменения показателя преломления, хотя последние ухудшают качество изображения больше, чем одиночные грубые свили.

Измерить непосредственно значения показателя преломления по полю заготовки весьма сложно. Поэтому предусмотрено несколько косвенных методов оценки оптической однородности. Первый – определение числового отношения угла разрешения φ коллиматорной установки, в которую введена заготовка, к углу разрешения φ0 той же установки без образца стекла. Метод используется для контроля заготовок размерами 60-250 мм, для него установлено четыре категории качества стекла с отношением φ/φ0, равным 1,0-1,2. При контроле заготовок, относящихся к первой категории качества, дополнительно контролируется качество изображения дифракционной точки на коллиматоре. Точка должна проецироваться в виде центрального пятна окруженного двумя концентрическими кольцами без разрывов, хвостов и искажения формы. Оптическую однородность заготовок размерами более 250 мм оценивают по коэффициентам, характеризующим влияние различных факторов: двойного лучепреломления, бессвильности, асимметричности физических неоднородностей по полю. Заготовки, предназначенные для изготовления оптических деталей высокоточных объективов коллиматоров, интерференционных и астрономических приборов, у которых остаточные волновые абберации системы имеют значения, соизмеримые с дополнительными искажениями, вызываемыми неоднородностью стекла, проверяют интерференционными методами по искажению волнового фронта. Точность измерения Δn должна быть в пределах (15)*10-6. Требования к однородности подобных деталей оговариваются особо в технической документации на заготовку. Светопоглощение стекла нормируется по показателю ослабления μА, представляющему собой величину. Обратную расстоянию, на котором поток излучения источника света типа А ослабляется в результате поглощения и рассеивания в стекле в 10 раз.

Уменьшение ослабления света в стекле имеет большое значение при производстве многолинзовых оптических систем объективов для передачи цветного изображения, волоконно – оптических элементов.

Установлено восемь категорий качества стекла, нормируемых по показателю ослабления, с допустимыми значениями μА=0,00020,0130см-1.


Информация о работе «Оптические характеристики материалов для изготовления оптических деталей»
Раздел: Коммуникации и связь
Количество знаков с пробелами: 19301
Количество таблиц: 4
Количество изображений: 0

Похожие работы

Скачать
165379
57
25

... 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 ...

Скачать
51246
3
11

... 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 ...

Скачать
88914
5
9

... 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


Наверх