Чистка оптических деталей - Молчанова О.С.
Скачать (прямая ссылка):
Устойчивость разных марок стекол к пятнанию определяется временем, необходимым для образования на их свежеполированной поверхности пленки, имеющей оптическую толщину 135 ммк [5]. Такая пленка вызывает интерференционную окраску коричнево-фиолетового цвета. Испытания проводятся в 0,1 н. растворе уксусной кислоты при температуре 50° С.
КАПЕЛЬНЫЕ НАЛЕТЫ
Капельные налеты всех видов состоят из мельчайших жидких капелек. Начальные стадии образования налетов просматриваются лишь под микроскопом на темном фоне при освещении несколько сбоку как мельчайшие точки. На дальнейших стадиях налет, становится видимым в приборе также в особых условиях освещения (рис.
2) и, наконец, резко выраженные налеты видны в проходящем свете в виде мельчайших темных точек.
12
Капельные налеты на оптических деталях действующих астрономических приборов были описаны еще в прошлом веке. По мере увеличения видов и количества оптических приборов налеты встречались все чаще, особенно во время и после Первой мировой войны, когда во многих странах интенсивно стала развиваться оптическая промышленность.
Рис. 2. Капельный налет (увеличение 80х).
Ж
-v ¦ ••¦. ". .
- . • 7.. *.•>:
*!
Рис. 3. Кристаллы на поверхности стекла КФ3. (По наблюдениям Т. М. Макаровой).
В США, Англии и Франции был проведен ряд исследований по этому вопросу, среди которых необходимо отметить работы Райленда [16], Мартина и Гриффитса [17], Меригу [18], Эльсдена [19] и Морея [20].
В тридцатые годы вопрос о налетах встал перед молодой советской оптической промышленностью. В первый же год существования журнала «Оптико-механическая промышленность» в нем была опубликована статья В . В. Петрова [21], посвященная этому вопросу. Затем, начиная с 1934 г., велась большая систематическая работа по изучению налетов в научно-исследовательских и заводских лабораториях. Сейчас природа налетов известна нам с достаточной полнотой. Отдельные конкретные случаи могут помочь добавить какие-либо детали, но трудно ожидать существенного изменения принципиальных воззрений в этой области, кроме, может быть, уточнения представлений о самом механизме возникновения капельных налетов. В
13
период интенсивных исследований и даже позже существовала некоторая путаница в «диагностике» налетов, но в настоящее время различают два основных типа налетов - гигроскопические и жировые [22].
Гигроскопические капельные налеты образованы мельчайшими каплями растворов веществ щелочного характера, извлекаемых из стекла при разрушении его влагой воздуха. С течением времени на месте капель могут образовываться группы кристаллов. На некоторых стеклах гигроскопический налет появляется сразу в виде кристалликов (рис. 3). Впервые эти налеты серьезно изучались Е. Циммером [23], выдерживавшим полированные оптические стекла при температуре 80° С во влажном воздухе.
В 1919 г. А. Эльсден, О. Робертс и X. Джонс [19] провели испытания английских оптических стекол при температуре 50° С и 100% относительной влажности. Цель их работы - характеризовать стекла в отношении образования гигроскопического налета.
Советские оптические стекла оценивались по тому же свойству при помощи прямого наблюдения за образованием гигроскопических капельных налетов сначала при выдерживании образцов в течение тридцати -девяноста суток в воздухе при 100% относительной влажности и температуре 20° С. Затем в результате тщательных исследований были выработаны стандартные условия так называемой «микроскопической пробы» (ГОСТ 13917-68). Испытываемые стекла полируются, тщательно промываются в органических растворителях, чистятся от жиров и пыли, после чего выдерживаются до 20 часов при температуре 50° в атмосфере 73% относительной влажности.
Интересно отметить, что первые стадии разрушения, невидимые в микроскоп, можно обнаружить, слегка дохнув на стекло, лежащее на столике микроскопа, и вызвав на нем конденсацию влаги. На местах будущих капелек налета образуются при этом более крупные капли, выделяющиеся на общем фоне мелкой росы.
Имеются наблюдения, показывающие, что, например, зеркальные слои, получаемые на стеклах испарением алюминия в вакууме, очень чувствительны к гигроскопичности стекол и к присутствию жировых загрязнений [24]. В зависимости от способа очистки поверхности стекла и условий, в которых наносится алюминий, понижается сцепление его слоя со стеклом или образуются мелкие вздутия, иногда даже лопающиеся. При полном обезжиривании поверхности стекла и после того, как она некоторое время соприкасается с
14
атмосферной влагой, качество алюминиевого слоя может служить показателем поражаемости данного сорта стекла гигроскопическим налетом.
Сопоставление наблюдений образования гигроскопических налетов показывает, что, как правило, они свойственны стеклам, в состав которых входит более 15 - 17% щелочных окислов. Но существуют исключения, так как влияние щелочей может компенсироваться влиянием других компонентов стекла, таких, например, как
В2О3.
В настоящее время в каталоге и ГОСТе [5] «Бесцветные оптические стекла» содержится очень мало налетоопасных марок.
