Изготовление и контроль оптических деталей - Ефремов А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Смесь цветного масляного лака, олифы, графита и сажи с помощью замши вручную втирают в углубления штрихов. Деталь сушат в термостате в течение 6—8 ч при 120° С, чтобы лаковая смесь затвердела. Цифры и штрихи наполняют красящей смесью и сушат не менее двух раз. Контролируют качество окраски штрихов и цифр под микроскопом с увеличением 60—100х. Контроль цены деления шкалы, ширины штриха и других требований чертежа осуществляют на компараторе ИЗП-2 или микроскопе УИМ-21, УИМ-23 или УИМ-29.
Изготовление шкал, сеток, растров фотохимическим способом. Чем сложнее рисунок, шире и разнообразнее форма штрихов, тем целесообразнее применять фотографические способы изготовления шкал. Фотоспособы заключаются в переносе изображения шкалы,
О 1 о
миры или других рисунков с негатива на стеклянную подложку — позитив. Негатив представляет собой уменьшенное в несколько сотен раз фотографическое изображение на пленке или пластине точного чертежа шкалы. Тщательно измерив и проконтролировав изображение на соответствие чертежу, с этого негатива контактным способом снимают фотокопии, служащие в дальнейшем оабочими негативами.
В зависимости от точности изготовляемой шкалы к применяемым материалам и оборудованию предъявляют определенные требования. Масштаб изображения выбирают с учетом допусков на точность шкалы и фокусного расстояния объектива съемочной камеры. Чертеж выполняют тушью. Съемочной аппаратурой для изготовления негатива служит стационарная съемочная камера, объективы которой имеют разрешающую способность больше 400 штрихов на 1 мм и дают изображение, свободное от дисторсии. Светочувствительные слои характеризуются разрешающей способностью, которая зависит от размеров кристаллов светочувствительного компонента, толщины слоя, условий освещения и процесса обработки. Широко применяемые слои хромированной желатины или хромированного поливинилового спирта имеют разрешающую способность 1200—1250 штрихов на 1 мм.
Технологический процесс изготовления шкал фотографированием состоит из нескольких операций. Подготовка поверхности стеклянных заготовок заключается в очистке их поверхности от загрязнений любым способом, включая обработку концентрированной азотной кислотой с дальнейшей промывкой и сушкой. Светочувствительный слой получают из двухромовокислой соли калия К2СГ2О7 и аммония (NH4)2Cr207 смешиванием с некоторыми органическими соединениями — желатиной, поливиниловым спиртом или альбумином. На поверхность сухой чистой заготовки наносят раствор, который после высушивания образует светочувствительный слой. Фотографическое изображение получают контактным копированием изображения шкалы на светочувствительном слое. Источниками света служат лампы накаливания, ксеноновые, ртутные, дуговые лампы. Время экспонирования устанавливают опытным путем. Так, при использовании лампы ДРШ-1000 при освещении 350 лк время экспонирования негатива на слое хромированной желатины составляет 7—10 мин. Проявление осуществляют в течение нескольких минут в теплой воде или этиловом спирте в зависимости от вещества основы фотослоя. При проявлении происходит вымывание не-засвеченных участков изображения. Дубление слоя осуществляют растворами хромовых солей. Контроль качества изображения после тщательной промывки и сушки выполняют под микроскопом на соответствие чертежу или техническим условиям. Термообработку ведут в термошкафах. Защищают слой, наклеивая защитное стекло. При изготовлении многоцветных шкал детали с изображением, окрашенным в разные цвета, после термообработки склеивают, совмещая изображения.
213
Достоинства способа заключаются в простоте процесса, в отсутствии сложного специального оборудования при использовании готовых негативов, в возможности воспроизведения сложных рисунков, в рельефном изображении, что улучшает условия наблюдения. Недостатки способа: процесс является вредным; слои со временем имеют усадку и, следовательно, искажают изображение; материал быстро стареет; слои нестойки к действию влаги.
Существует способ изготовления сеток, называемый фотокера-мическим, заключающийся в нанесении изображения сетки на стекло вплавлением при определенных температурах вещества слоя в стеклянную основу.
Изготовление дифракционных решеток нарезанием штрихов. Дифракционная решетка — это прозрачная или отражающая плоская или вогнутая оптическая деталь, на поверхность которой с помощью делительной машины и резца нанесены равноотстоящие друг от друга штрихи определенного профиля. Количество штрихов может достигать 2400 шт. на 1 мм поверхности детали. Дифракционная решетка служит главным образом как диспергирующий элемент спектральных приборов.
Качество изображения спектральных линий, даваемых решеткой, зависит от точности относительного расположения, прямолинейности и четкости штрихов. На решетке, предназначенной для работы в видимой области спектра, допускаются местные периодические ошибки до 1—1,5% и накапливающаяся ошибка не более 10% от расстояния между штрихами.
Отражательные дифракционные решетки изготовляют на слоях алюминия толщиной 0,5—1 мкм, нанесенных с подслоем хрома в вакууме на подложку из стекла марки ЛК или МКР-1. Прозрачные решетки изготовляют на поверхности стекла марки Ф-1. У от- . ражательных решеток рабочую поверхность стеклянной подложки полируют с Дг=0,1-^0,2, ДА^ОЛ и PI. В пределах площади решетки на глубине подложки до 1 мм пузыри и свили не допускаются.
