Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
Для пластичных кристаллов типа KPC-5, KPC-6, Csl кристаллографическую ориентацию определяют по вдавливанию стального острия в плоскопараллельную пластинку кристалла. По грани (100) возникает фигура из четырех лучей, идущих перпендикулярно к граням (100); грань (110) дает два луча и грань октаэдра
(111) — три луча. По относительной длине лучей определяют угол отклонения исследуемой плоскости от естественных граней кристалла.
Возможность изготовления оптических деталей высокой точности формы полированной поверхности (/W < 0,3) из блочных кристаллов CaF2, BaF2 с различной степенью разориентации блоков, выходящих на обрабатываемую поверхность, определяется значением относительной разориентации этих блоков. Существующие рентгеновские методы оценки ориентации [5.8] применимы только для кристаллов диаметром до 0,12 м. Для материалов (полупроводников), имеющих высокий коэффициент отражения света, используют метод ориентации по фигурам отражения [5.9].
Рекомендации по ориентированию монокристаллов LiF [5.10] путем поворота шлифованного образца до фигуры рассеяния, соответствующей определенному кристаллографическому направлению, могут быть использованы для образцов до 0,05 м и только при небольших отклонениях от основных ориентаций.
Для блочных кристаллов CaF2, BaF2 диаметром до 0,6 м кристаллографическую ориентацию определяют по фигурам рассеяния, возникающим на матовом экране при сканировании лазерным лучом шлифованной поверхности кристалла [5.11]. Сравнение фигур рассеяния с эталонами позволяет оценить величину разориентации блоков относительно кристаллографических плоскостей в диапазоне 5-50 угл. град, с максимальной точностью до 5 угл. град.
Метод оценки разориентации в кристаллах CaF2, BaF2 по относительному коэффициенту зеркального отражения света (ртах) шлифованной поверхностью [5.12] обеспечивает точность свыше
10 угл. град и пригоден для любого размера кристалла. Значение ртах измеряют рефлексометром ПКШ-1 по различным кристаллографическим плоскостям или блокам. По аналогии с анизотропией микротвердости [5.13] определяют коэфициент анизотропии
11 рода &аниз •
274
^аниз Pmax(l)/P max (2),
где Pmax(l)’ Ршах(^) — максимальные значения коэффициента зеркального отражения для одной и второй кристаллографической плоскости или блока соответственно.
С увеличением степени разориентации блоков значение k^m возрастает от 1,0 до 3,2. Степень разориентации блоков у, и местное отклонение AN связаны следующими соотношениями:
Y. ° *а,шз ЛЛГ
0-15 1,0-1,2 0,1
15-30 1,3-1,6 0,2-0,3
30-50 1,7-2,7 0,4-0,5
Электрооптические кристаллы типа DKDP, KDP, ADP ориентируют в двух кристаллографических направлениях (001) или 2-среза перпендикулярно к главной оптической оси и (100), (010) илих, у-срезов параллельно главной оптической оси. Для ориентации применяют поляризационный микроскоп или коноскопическую установку типа ПК-809. Измерения производят с точностью 2-3 угл. мин по коноскопической картине, которая видна только в направлении оптической оси. При отклонении рабочих поверхностей от нужного положения оптической оси центры изображения смещаются с центра поля зрения. По углу, на который необходимо наклонить пластинку до совмещения центра симметрии коноскопической картины с оптической осью прибора, определяют имеющееся отклонение.
Разделение кристаллов на заготовки. Кристаллы разделяют на заготовки различными способами в зависимости от свойств материала.
Кристаллы типа КС1, NaCl, LiF, имеющие совершенную спайность, разделяют на заготовки раскалыванием с помощью зубила по плоскостям спайности. Все водорастворимые кристаллы распиливают на нитяной пиле при помощи движущейся непрерывной многожильной хлопчатобумажной нити, смачиваемой водой. Скорость движения нити около 0,6 м/с.
Нерастворимые в виде кристаллы распиливают алмазными отрезными кругами с наружной и внутренней режущими кромками (АОК и АКВР), алмазными бесконечными ленточными пилами (АБЛП) на соответствующих станках.
В качестве СОЖ используют веретенное масло, воду с добавлением эмульсолов и веществ, снижающих поверхностное натяжение воды и повышающих антикоррозийные свойства СОЖ.
Кристаллы типа CsJ, КРС-5, КРС-6 с явно выраженными пластическими свойствами могут быть распилены на заготовки вручную тонким ножовочным или лобзиковым полотном.
Для сверления отверстий в кристаллах применяют то же оборудование и инструмент, что и при сверлении стекла. В качестве
275
СОЖ при сверлении служат вода, скипидар, при сверлении водорастворимых кристаллов — насыщенные растворы их солей.
Грубое шлифование. Для грубого шлифования кристаллов свободным абразивом используют обычно обдирочные или шлифовально-полировальные станки. Обработку ведут электрокорундо-выми порошками, карбидом кремния, карбидом бора с зернистостью 6П, 5П и М40, М28. Материал инструмента: латунь, чугун, кварцевое стекло или JIK-5. В качестве СОЖ используют воду, для водорастворимых кристаллов — насыщенные растворы их солей. Режимы шлифования приведены в табл. 5.4.
Для получения поверхностей водорастворимых кристаллов с минимальной дефектностью применяют безабразивный способ грубого шлифования на фланели, туго натянутой и хорошо закрепленной на инструменте из стекла марок JIK5, К8, с точностью формы поверхности N < 5. Обработку ведут при обильной и непрерывной подаче воды. Съем материала при безабразивном грубом шлифовании составляет 1-2 мм. Для грубого шлифования кристаллов типа ZnSe, фторидов алмазным инструментом с зернистостью А160/125, АСК125/100, А63/50, А40/28 с концентрацией алмаза 50 % на связке Ml используют соответствующие сферошлифовальные станки. Рекомендуемые режимы шлифования: скорость вращения заготовки 0,167-2,505 с-1, окружная скорость инструмента 10-15 м/с, скорость подачи инструмента 8,3 • 10_6 — 1,66 • 10-5 м/с, СОЖ — машинное масло и керосин в соотношении 1:1. Применяют любые другие составы СОЖ, химически не реагирующие с кристаллом.
