- •Содержание
- •14.2.2. Окончательная обработка исполнительных поверхностей 146
- •1. Детали оптических систем
- •1.1. Классификация оптических деталей
- •1.2. Особенности оформления чертежа
- •1.3. Требования к конструктивным параметрам деталей
- •1.4. Требования к материалу
- •1.5. Требование к изготовлению
- •1.6. Технологические свойства оптических материалов
- •1.7. Унификация и типизация технологических процессов
- •2. Контроль параметров оптических деталей
- •2.1. Контролируемые параметры
- •2.2. Методы и средства контроля формы шлифованных поверхностей
- •2.3. Контроль формы полированных плоских и сферических поверхностей
- •2.4. Пробные стекла, их типы и классы
- •2.5. Интерферометры
- •2.6. Контроль взаимного расположения поверхностей линз
- •3. Обрабатывающие материалы
- •3.1. Шлифующие абразивы
- •3.1.1. Зернистость и зерновой состав порошков алмаза
- •3.1.2. Порошки корунда, электрокорунда и других абразивов
- •3.2. Полирующие абразивы
- •4. Инструмент
- •4.1. Алмазный инструмент
- •4.1.1. Типы и характеристики алмазного инструмента
- •4.1.2. Изготовление алмазного инструмента
- •4.2. Инструмент и приспособления для шлифования и полирования
- •4.2.1. Шлифовальный инструмент
- •4.2.2. Полировальный инструмент
- •4.2.3. Приспособления
- •5. Вспомогательные материалы
- •5.1. Смазочно-охлаждающие жидкости (сож)
- •5.2. Материалы для соединения заготовок с приспособлением
- •5.3. Материалы рабочей поверхности полировальников
- •5.4. Жидкости для промывки и чистки деталей
- •5.5. Защитные лаки и эмали
- •5.6. Протирочные материалы
- •5.7. Материалы для чистки оптических деталей
- •6. Способы формообразования сферических и плоских поверхностей
- •7. Способы механической обработки оптических материалов
- •7.1. Шлифование алмазным инструментом
- •7.2. Обработка полирующими абразивами
- •8. Операции механической обработки оптических материалов
- •8.1. Распиливание стекла
- •8.2.Сверление отверстий
- •8.3. Круглое шлифование пластин
- •8.4. Центрирование линз
- •8.5. Шлифование сферических и плоских поверхностей
- •8.5.1.Предварительное шлифование алмазными кольцевыми кругами
- •8.2.2. Тонкое шлифование алмазным инструментом
- •8.6. Полирование сферических и плоских поверхностей
- •9. Механическая обработка оптических кристаллических материалов
- •9.1. Основные физико-механические и физико-химические свойства
- •9.2. Условия для обработки кристаллов и техника безопасности
- •9.3. Механическая обработка оптических кристаллических материалов с повышенной микротвердостью
- •9.4. Разделение кристаллов на заготовки
- •9.5. Грубое шлифование
- •9.6. Кругление
- •9.7. Фасетирование
- •9.8. Сборка блоков заготовок (блокирование)
- •9.9. Среднее и тонкое шлифование
- •9.10. Полирование
- •10. Установка заготовок на приспособлениях
- •10.1. Сборка блоков
- •10.2. Разборка блоков
- •11. Влияние технологических факторов на точность формообразования
- •11.1. Деформации, вызываемые остаточными напряжениями в стекле
- •11.2. Деформации, вызываемые напряжениями в нарушенном слое шлифованной поверхности
- •11.3. Температурные деформации
- •12. Расчет нормируемых параметров процесса
- •12.1. Коэффициент запуска
- •12.2. Припуски на обработку заготовок
- •13. Расчет плоских и сферических блоков
- •13.1. Плоский блок
- •13.2. Сферический блок
- •14. Технология типовых деталей
- •14.1. Технологический процесс изготовления плоскопараллельных пластин и клиньев
- •14.1.1. Предварительная обработка
- •14.1.2. Окончательная обработка исполнительных поверхностей
- •14.1.3. Изготовление точных пластин
- •14.2. Технологический процесс изготовления призм
- •14.2.1. Предварительная обработка
- •14.2.2. Окончательная обработка исполнительных поверхностей
- •14.3. Технологический процесс изготовления линз
- •15. Технология нестандартных деталей
- •15.1. Шаровидные линзы
- •15.1.1. Характеристики деталей
- •15.1.2 Технология изготовления
- •15.2. Цилиндрические и торические поверхности
- •15.3. Оптические детали лазеров
- •15.4. Основы технологии изготовления волоконно–оптических элементов (воэ)
- •15.4.1. Основные технические характеристики воэ
- •15.4.2. Основные требования к стеклам для воэ
- •15.4.3. Изготовление волоконно-оптических пластин (вол)
- •15.4.4 Изготовление микроканальных пластин (мкп)
- •15.5. Методы изготовления деталей с асферическими поверхностями
- •1 5.5.1. Методы нанесения слоя
- •15.5.2 Методы механической обработки
- •15.6. Изготовление крупногабаритных деталей
- •Окончание табл. 15.4
- •15.7. Изготовление шкал и сеток
- •15.7.1 Виды шкал и сеток, требования к ним
- •15.7.2 Основные технологические процессы и оборудование
- •1 5.8. Оптические детали из полимеров
- •15.9. Стеклометаллические зеркала
- •16. Соединение оптических деталей
- •16.1. Способы соединения
- •16.2. Материалы, применяемые для соединения
- •16.3. Технология соединения оптических деталей
- •17. Основы сборки и юстировки оптических приборов
- •17.1. Сборочные элементы приборов
- •17.2 Структура технологического процесса сборки
- •17.3. Общие принципы построения технологического процесса сборки
- •18. Фокусировка изображения в оптическом приборе
- •18.1. Параллакс в оптическом приборе
- •18.2. Способы фокусировки
- •18.2.1 Фокусировка при помощи астрономической зрительной трубы
- •18.2.2 Фокусировка при помощи плоскопараллельной пластинки
- •18.3. Контроль параллакса по бесконечно удаленному предмету
- •18.3.1 Проверка параллакса при помощи коллиматора
- •19. Сборка и юстировка типовых узлов оптических приборов
- •19.1. Сборка и юстировка объективов
- •19.1.1. Типы конструкций объективов оптических приборов. Общие требования к сборке объективов
- •19.1.2. Сборка объективов насыпной конструкции
- •19.1.3. Методы контроля и юстировки объективов. Контрольноюстировочные приборы
- •19.1.4. Сборка и юстировка узлов с призмами и зеркалами, работающими в параллельных и сходящихся пучках
- •20. Сборка и юстировка типовых оптических приборов
- •20.1. Сборка и юстировка спектральных приборов
- •20.2. Сборка и юстировка угломерных приборов
- •20.2.1. Общие требования к сборке и юстировке оптических угломерных приборов
- •20.2.2 Сборка и юстировка угломерных приборов с поворотными визирами
- •Библиографический список
15.4.4 Изготовление микроканальных пластин (мкп)
Для получения высокой разрешающей способности и наибольшей прозрачности (отношение суммарной площади каналов к площади МКП) каналы в МКП должны иметь диаметры 5-20 мкм, а перегородки между ними толщину 1,0-2,5 мкм. Известны следующие способы изготовления МКП: способ удаляемой из каналов металлической жилы, способ полых трубок и способ удаляемой из каналов стеклянной жилы. Последний является наиболее эффективным. Последовательность его такова: вытягивание одножильных миллиметровых стержней, укладывание их в пакет, перетягивание пакета одножильных миллиметровых стержней в многожильные шестигранные стержни, нарезка многожильных стержней, тер-моопрессовывание, разделка блока на пластины, шлифование и полирование пластин, удаление стеклянных жил из каналов, очувствление стеклянной матрицы, металлизация.
Для изготовления МКП данным способом необходима пара стекол, совместимых по вязкости, КТР и не взаимодействующих на границе раздела жила – оболочка. Кроме того, стекло жилы должно отличаться низкой химической устойчивостью, а стекло оболочки должно быть нейтральным к химическим реагентам, с помощью которых удаляется жила.
Операция термоопрессовывания многожильных световодов существенно зависит от времени процесса, точного контроля давления и температуры. После спекания блок разрезается под углом 4-8° так, чтобы получающиеся пластины имели толщину немногим более 0,4 мм после последующих шлифования и полирования. Эта толщина определяет коэффициент усиления МКП, зависящий от отношения длины каналов к их диаметру (оптимальное отношение æ = ℓ/d = 40 – 80). На следующей стадии производится химическое травление для удаления стеклянной жилы и получения открытых каналов. Травление необходимо строго контролировать, так как в процессе травления удаляется не только стеклянная жила, но и обрабатывается поверхность границы спекания жилы и оболочки.
15.5. Методы изготовления деталей с асферическими поверхностями
Детали с асферическими поверхностями могут быть изготовлены следующими методами:
1) съема излишнего слоя от исходной сферической поверхности заготовки точением поверхности одиночным резцом или алмазным инструментом на прецизионных станках с числовым программным управлением; механизированной ретушью малым инструментом с периодическим контролем формы асферической поверхности, взаимной притиркой инструмента-маски (притирка по поверхности) или ножевого инструмента (притирка по линии), или испарением слоя при воздействии пучком ионов в вакууме;
наращивания асферического слоя на исходной сферической поверхности заготовки с помощью конденсации вещества в вакууме или слоя полимеризации мономера в форме;
перераспределения материала заготовки термопластичным формованием стекломассы, моллированием исходной сферической поверхности, прессованием или литьем органических сред под давлением.
Указанные способы асферизации имеют свои особенности, премущества и недостатки. Выбор конкретно какого-либо из них зависит от многих факторов и прежде всего от требуемой точности изготовления детали.
Наиболее экономически целесообразными в массовом производстве являются методы термопластичного формования стекломассы и полимеризации из пластических материалов. Но пока таким методом могут быть изготовлены только детали с невысокими требованиями и точности поверхностей. Основной его недостаток – искажение поверхности деталей из-за усадки материала во время полимеризации или прессования.