Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Окатов М.А. -> "Справочник технолога-оптика" -> 145

Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.

Окатов М.А. Справочник технолога-оптика — Спб.: Политехника, 2004. — 679 c.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка): spravochniktehnologaoptika2004.djvu
Предыдущая << 1 .. 139 140 141 142 143 144 < 145 > 146 147 148 149 150 151 .. 270 >> Следующая

Основные научно-технические проблемы создания зеркал. Создание оптических зеркал для современных приборов в общем слу-| чае зависит от решения ряда сложных научно-технических про-| блем, к основным из которых относятся:
разработка методов математического и физического моделирова-| ния и алгоритмов оптимизации параметров конструкций зеркал;
разработка методов соединения зеркал с несущими конструкция-' ми, обеспечивающих сохранение точности формы оптической поверхности;
разработка технологии и создание производства заготовок H3J нетрадиционных материалов, в том числе крупногабаритных;
исследование внутренних источников размерной нестабильное-] ти и разработка методов размерной стабилизации;
обеспечение возможности получения оптических поверхностей; ] разработка методов и средств формообразования поверхностей; разработка конструкционных и оптических покрытий, технологии их нанесения и методов подготовки поверхностей под покры-1 тия;
разработка и создание методов и средств для исследования, контроля, аттестации и испытания зеркал в различных условиях.
В настоящем справочнике рассматриваются технологические материалы, которые являются определяющими и имеют особое зна-
378
Рис. 7.32. Классификация оптических зеркал из нетрадиционных материалов
чение при разработке технологических процессов иготовления зеркал из нетрадиционных для оптики материалов.
Нетрадиционные оптические материалы и их свойства. В табл. 7.5 приведены свойства различных материалов, применяемых для изготовления зеркал.
379
Таблица 7.5. СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ,
ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗЕРКАЛ
Параметр Материалы
Нетрадиционные
Be Si А1 Ti Си
Плотность р, Ю3 кг/м3 Модуль упругости Е, ГПа Удельная жесткость Е/р, 10® м Теплопроводность X, Вт/м К Температурный коэффициент линейного расширения а, 10~6 К"1 Температурная стабильность аД, 10~8 м/Вт 1,85 280,0 15,1 157,0 11,4 7,2 2,3 157.0 6,8 169.0 2.5 1.6 2.7 69.0 2.7 185,0 23,9 13.0 4.5 118,0 2,7 9.6 8,0 83,0 8,9 115.0 1,3 400.0 16,5 4,1
Параметр Материалы
Нетради- ционые Традиционные
SiC Si02 Ситалл Церодур ULE
Плотность р, 103 кг/м3 Модуль упругости Е, ГПа Удельная жесткость Е/р, 10® м Теплопроводность \, Вт/м К Температурный коэффициент линейного расширения а, 10'6 К"1 Температурная стабильность аД, 10~8 м/Вт 3.05 400.0 13,0 185.0 2.5 1,4 2,2 70.0 3,2 1,38 0,55 40.0 2,5 92,0 3,7 1,2 ОД 8,3 2,5 92,0 3,7 1,46 0,05 3,3 2,21 67,0 3,1 1.3 0,03 2.3
При сравнительных количественных оценках свойств материалов используют различные комбинации из указанных выше параметров. Таковой, например, является удельная жесткость Е/р, которая обратно пропорциональна деформации под действием собственного веса для изделий одинаковой конфигурации. В зависимости от характера тепловых условий при эксплуатации зеркала возникают различные комбинации теплофизических параметров, характеризующие его отклик на внешнее возмущение. Среди них используют отношение а/Х, пропорциональное величине термодеформаций при наличии изменений теплового потока. Стремление уменьшить величину термодеформаций зеркал стимулировало разработку материалов с малым (ситалл, Россия, zerodur, Германия) и сверхмалым (ULE, США) температурными коффициентами линейного расширения.
Среди нетрадиционных материалов по удельной жесткости резко выделяется бериллий, превосходящий по этому параметру стеклообразные материалы и другие металлы в несколько раз. Он имеет высокие теплопроводность, коррозионную стойкость, размерную стабильность. Расчеты показывают, что применение бериллия в три и более раз уменьшает массу зеркала при одинаковой деформации оптической поверхности. По удельной жесткости выделяются также такие легкие, высокомодульные материалы, как крем-
380
ний и карбид кремния, зеркала равной жесткости из которых уступают по массе только бериллиевым зеркалам.
Металлы и другие нетрадиционные материалы с присущими им высокими значениями теплопроводности позволяют релизовать альтернативный подход к проблеме снижения термодеформаций зеркал. Превосходя стеклообразные материалы на два порядка по теплопроводности, они даже при относительно высоких значениях ТКЛР обладают приемлемым значением отношений а/А., будучи сравнимыми или даже превосходя такие низкорасширяющиеся материалы, как плавленый кварц, сит ал л и церодур. Особо следует выделить карбид кремния и кремний, которые по этому параметру не уступают даже легированному плавленому кварцу со сверхмалым расширением — ULE. Время жизни температурных деформаций обратно пропорционально теплопроводности и в металлических зеркалах на полтора-два порядка меньше, чем в зеркалах из стекла.
Таким образом, металлы и другие нетрадиционные материалы способны успешно конкурировать со стеклообразными материалами при создании крупногабаритных, легких и точных зеркал.
Конструкционные покрытия. Такие дефекты, как пористость, наличие инородных включений, соединений, образованных легирующими (в сплавах) и примесными элементами, способны существенно влиять на качество оптической поверхности. Кроме того, причинами невозможности получения оптических поверхностей из выбранных материалов могут быть следующие:
Предыдущая << 1 .. 139 140 141 142 143 144 < 145 > 146 147 148 149 150 151 .. 270 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed