Основные линейного отжига оптического стекла - Данюшевский Е.Э.
Скачать (прямая ссылка):
Фиг. 22. Схема загрузки полки печи призмами в железных коробках.
аадала с осью печи; по высоте печи таких коробок с призмами можно установить несколько, но на расстоянии, не меньшем 5 см от крышки и дна печи (фиг. 22).
Толщина железной коробки должна быть не менее 1/10 толщины заложенного в нее блока призм. Остальное пространство печи следует заполнять либо ответственными призмами, но по одной-две штуки в коробку, либо неответственной оптикой. При этом коробки с ответственными призмами не следует устанавливать вплотную к стенке, крышке и ко дну печи, а необходимо отступать от нее по крайней мере на 5 см.
В 1955 г. автором разработана методика для управления нелинейным отжигом стекла по оптической однородности, основанная
1 Теплозащитный слой полезен только для дисков или пластин, у которых луч идет в одном направлении!; когда же луч меняет направление в детали (призме), то теплозащитный слой бесполезен, а может быть, даже и вреден.
87
на существовании тесной связи между оптической однородностью по партии отожженных заготовок и однородностью каждой отдельной заготовки партии. В этой методике оптическая неоднородность определяется расчетным путем и выражается «е качественно в виде той или иной категории разрешающей силы, а количественно— величиной волновой аберрации у отожженной оптической детали. Здесь эта методика подробно не излагается, так как она не вытекает из теории линейного отжига.
Одно из главных положений новой методики заключается в том, что чем меньше разброс Ая показателя преломления стекла в партии заготовок (разброс измеряется по парным образцам первого и второго типов), тем выше структурная однородность стекла каждой заготовки партии.
В частности, если Ап партии заготовок равна нулю, то структурная неоднородность стекла каждой заготовки партии равна нулю г.
Этот вывод можно применить к отжигу стекла в обычной печи. Пусть 'в этом случае контроль отжига по парным образцам первого и второго типов дал 1—3 единицы шестого знака, что иногда имеет место при 1-м и 2-м режимах. Тогда структурная неоднородность в заготовках отсутствует. При таком удачном отжиге заготовки можно и не контролировать по разрешающей силе (имея в виду трудности изготовления образцов), а достаточно проверить краевые напряжения, что гораздо проще.
Хорошо проведенный отжиг по 1-му и 2-му режимам характеризуется тремя признаками.
1) разброс Ал парных образцов близок к нулю;
2) отжиговое число близко к теоретическому для стекла данной марки и
3) эффект края в диске хотя и больше торцевого напряжения у плоской поверхности диска (26а2h), но незначительно.
§ 3. Тонкий отжиг крупных дисков стекла по оптической однородности
В § 2 гл. Ш сказано, что в обычных печах невозможен тонкий отжиг заготовок размером более 150 мм и весом более 3 кг, удовлетворяющих высшим категориям оптической однородности; они требуют особых печей, о которых упоминалось в конце § 2. Еще раз напоминаем, что отличительным признаком этих печей является применение большой массы буферного железа (как в оболочке, так н внутри печи) и теплозащитных колец, более высокое качество аппаратуры для управления температурой. Из-за большого количества железа с его высокой объемной теплоемкостью и в то же время хорошей теплопроводностью эти печи, с одной стороны, обладают большой тепловой инерцией и вытекающей отсюда возможностью медленного равномерного охлаждения, а с другой стороны, позволяют добиться малого перепада температуры по объему в силу мед-
1 Остаются еще неоднородности 2-го рода, но их легко проконтролировать по велииине краевых «апряжеиий.
88
ленного охлаждения стекла и хорошей теплопроводности железа. Кроме того, буферное железо, во-первых, обладает свойством выравнивать колебания температуры в электрообмотке 'печи во времени, обусловленные колебаниями напряжения в электросети и частыми включениями и выключениями тока программным терморегулятором; во-вторых, обезвреживает местные перегревы электро-обмотки, происходящие от недостаточно равномерной плотности этой обмотки по поверхности лечи и от ее изношенности; таким образом, благодаря железу условия работы печи отжига приближаются к условиям работы идеальной печи. Если при этом аппаратура позволяет вести хорошо печь по заданной прямой линии, то в таких печах не проявляется волнистости температурной кривой, а, значит, отжиг оказывается близким к идеальному. Поэтому отжиг 'крупных блоков в них должен давать и фактически дает стекло, хорошее как по классу однородности партии заготовок, так и <по оптической однородности каждой заготовки отдельно.
Как указано во введении, уже давно В. Н. Зиминым была сконструирована многосекционная электропечь для сверхтонкого отжига астрономических дисков, а И. В. Пластининым эта печь была снабжена точной пирометрической аппаратурой. Астрономические диски диаметром около 1 м в ответственной области отжига охлаждались в этой печи со скоростью 5° в сутки. Они оказались весьма однородными, а краевой эффект не превышал 3—4 ммк/см.
Позднее Д. Е. Вильнером были сконструированы печи АО для массового отжига крупных блоков, в том числе и астрономических дисков. К сожалению, в этих печах число секций было ограничено четырьмя. Одни из этих печей предназначены для отжига только одного, крупного блока диаметром 1 м, а в других можно отжигать сразу несколько блоков меньшего размера.
