Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
0,01 %) водопоглощением (по сравнению с ПММА и поликарбонатом — 0,3 % и 0,2 % соответственно), что делает их пригодными для переработки высокоточным литьем под давлением, экструзией и выдуванием. Материалы используются для изготовления призм, линз, дисков, волноводов, а также для медицинской оптики.
Некоторые свойства полимеров Zeonor приведены в табл. 1.56.
76
1.18.3. ПОЛИМЕРЫ ДЛЯ ОПТИЧЕСКОГО 80Л0КНА
Полимерные волоконные световоды устойчивы к воздействию динамических нагрузок и радиации, обладают высокой гибкостью до диаметров 0,1-0,5 мм, надежностью при изготовлении волоконно-оптических элементов (ВОЭ) и их эксплуатации, почти в три раза легче и значительно дешевле неорганических световодов. Их выпускают в виде волокон или гибких жгутов практически неограниченной длины. Из-за недостаточно высокой оптической однородности полимерные оптические волокна используют преимущественно в светопроводящих устройствах и сцинцилля-торах. В качестве оптического полимерного материала сердцевины волокна чаще всего применяют акриловые полимеры с nD = = 1,48 -г 1,51. В этом случае оболочка должна быть из полимера, содержащего не менее 30 % фтора. Если сердцевина из полистирола, то оболочка может быть изготовлена из ПММА.
В настоящее время известны различные методы получения полимерных селфоков (граданов). Наилучшим пока является метод диффузионного обмена мономеров диффузанта и форполимерной матрицы. Полимерные граданы по своему оптическому качеству уступают граданам на основе неорганических стекол. Полимерные граданы на основе сшитых полимеров стирола имеют следующие оптические характеристики:
Градиент показателя преломления ............................ 0,02-0,05
Числовая апертура .......................................... 0,25-0,40
Фокальное пятно на полной линейной апертуре, мкм ........... 28-57
Четвертьволновая длина градана, мм.......................... 10-100
Диаметр, мм ................................................ 5-20
В отличие от известных неорганических граданов цикл получения полимерных граданов не превышает 1,5 ч. Граданы на основе сшитых сополимеров стирола обладают высокой радиационной и атмосферостойкостью.
Глава 2
ОПТИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ
2.1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ
Классификация оптических деталей. По функциональному назначению все оптические детали делятся на следующие виды: создающие отклонение оси оптической системы (клинья, преломляющие призмы);
создающие поступательное смещение части системы (линзы, зеркала, плоскопараллельные пластинки, отражательные призмы);
привносящие в систему дополнительную оптическую силу (коллективы);
корригирующие элементы, не вызывающие вышеперечисленных отклонений, но влияющие на качество изображения (пластины Шмидта);
диспергирующие элементы, разлагающие излучение на монохроматические составляющие (преломляющие призмы, дифракционные решетки);
поляризационные элементы, преобразующие проходящий через них свет в поляризованный (двупреломляющие призмы);
комбинированные элементы, сочетающие в себе одновременно несколько вышеперечисленных функций.
По геометрическим признакам оптические детали подразделяют на следующие основные типы: линзы, пластины, клинья, призмы, зеркала с плоскими и криволинейными поверхностями. Кроме того, существуют оптические детали, относящиеся к дополнительным типам: асферические; комбинации основных типов (например, децентрированные линзы, линзы с тремя преломляющими поверхностями, линзовые растры); комбинации поверхностей сложного микропрофиля (например, дифракционные решетки, волокон-но-оптические элементы, микроканальные пластины).
Критерии технологичности. Совершенство конструкций оптических деталей и сборочных единиц характеризуется их соответствием своему функциональному назначению, удобством, надежностью и экономичностью работы в приборе, а также тем, в какой мере учтены и использованы возможности наиболее прогрессивных методов и средств их изготовления и контроля по отношению к заданному выпуску с учетом конкретных условий данного производства.
Обобщенным критерием технологичности конструкции изделия является ее экономическая целесообразность при заданном качестве и принятых условиях производства, эксплуатации и ремонта.
78
В зависимости от области проявления свойств технологичности конструкции детали или сборочной единицы различают производственную и эксплуатационную технологичность конструкции. Производственная технологичность заключается в сокращении затрат средств и времени на конструкторскую и технологическую подготовку производства, на технологические процессы изготовления. Эксплуатационная технологичность имеет место при сокращении затрат средств и времени на техническое обслуживание и ремонт изделия.
Оптические детали. Рациональный технологический процесс может быть построен только при соблюдении следующих условий.
1. Конфигурация детали должна представлять собой сочетание простых геометрических форм, обуславливающих возможность применения высокопроизводительных технологических методов обработки, деталь должна иметь удобную и надежную базу для установки и закрепления ее в процессе обработки, достаточную жесткость конструкции. В тех случаях, когда конструкция детали не отвечает этим требованиям, следует предусмотреть специальные элементы (технологические отверстия, приливы, фаски, фальшборт), которые могут быть удалены после обработки или оставлены без заметного влияния на функциональные свойства детали. Рабочие поверхности деталей должны иметь правильную геометрическую форму, позволяющую при поштучном изготовлении получить заданную точность обработки с наибольшей экономичностью, а при блочной обработке обеспечить сборку блока в виде правильного круга с коэффициентом заполнения площади не менее 0,7. Геометрические размеры и размерные цепи детали должны быть проставлены рационально (ГОСТ 2.307-68), с учетом возможности использования конструкторских баз в качестве технологических и измерительных.
