Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
Синтезированная голограмма 3 играет ту же роль, что и голограммы в схемах на рис. 3.62, 3.63. Ее запись производится при замене компенсатора 1 точным плоским зеркалом, установленным под углом примерно 90° к рабочему пучку.
При контроле правильности формы цилиндрических поверхностей синтезированная голограмма имеет вид прямых параллельных полос, ширина которых убывает от центра к краю.
Для проверки цилиндрических поверхностей обычно используют интерферометр Тваймана, у которого объектив рабочей ветви заменен на синтезированную голограмму 1 (рис. 3.65). Сформированный такой голограммой рабочий пучок направляется по нормали к проверяемой поверхности 2 и после возвращения назад соединяется и интерферирует с опорным пучком. Существуют и другие схемы интерференционного контроля цилиндрических поверхностей линз и зеркал. В основу их принят способ преобразования гомоцентрических пучков в астигматические [3.7].
г
Рис. 3.64. Схема контроля асферической поверхности с использованием синтезированной голограммы и линзового компен-
сатора
200
Рис. 3.65. Схема интерферометра Тваймана с голограммой для контроля цилиндрической поверхности
Рассмотренные выше интерференционные и голографические схемы можно использовать только на финишной операции, когда форма проверяемой поверхности близка к заданной. Схемы с применением ИК-интерферометрии и принципа двухволновой голографии позволяют осуществлять контроль при наличии на проверяемой поверхности значительных отступлений от номинальной формы.
На рис. 3.66 приведена схема двухволнового голографического интерферометра. Принцип действия его состоит в следующем. Лазерный источник света 1, излучающий свет с набором длин волн Л2, ..., направляет пучок через светофильтр 2 и телескопическую систему на светоделительную пластину 3. Из всего набора
Рис. 3.66. Схема двухволнового голографического интерферометра для контроля асферической поверхности
201
длин волн светофильтр пропускает лишь пучок с одной длиной волны (например, А.1). На пластине 3 прошедший пучок делится на два — рабочий и опорный. Опорный пучок после отражения от зеркал 4, 5 попадает на голограмму 12. Рабочий пучок приходит к голограмме после прохождения светоделительных пластин 3, 6, объектива 7 и отражения от проверяемой поверхности 8, накладывается на опорный и интерферирует с ним. Записанная таким образом голограмма после химической обработки и просушки устанавливается на прежнее место. Затем в интерферометр направляется пучок ск2.В плоскости голограммы он создает новую картину интерференционных полос. Она накладывается на картину, записанную ранее. В результате указанного наложения образуется система муаровых полос, которая с помощью объектива 11 и диафрагмы 10 проецируется на экран 9. Система муаровых полос эквивалентна системе интерференционных полос, возникающих при работе на длине волны
В табл. 3.22 приведены значения А.экв, которые можно получить при использовании в качестве источников света аргонового и гелий-неонового лазеров. Из них следует, что чувствительность схемы можно изменять в широких пределах и таким образом осуществлять контроль поверхности, начиная с самой ранней стадии ас-феризации.
Рассмотрим особенности контроля планоидов. На стадии шлифования асферические поверхности планоидных пластин контролируют с помощью шаблона. На стадии полирования и ретуши установившихся методов контроля пока не существует. Применяемый метод в основном зависит от имеющегося на предприятии — изготовителе контрольного оборудования. Так, используют метод с применением накладного асферометра, контактный метод, построенный на применении микроскопа типа УИМ-21 и интерферометра ИКПВ, шаговый контактный метод, основанный на применении автоколлиматора и перемещающегося по проверяемой поверхности зеркала.
Таблица 3.22. ЗНАЧЕНИЯ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ ДЛИН ВОЛН,
СООТВЕТСТВУЮЩИХ ВОЗНИКНОВЕНИЮ МУАРОВЫХ ПОЛОС
Значение Xj 2
Значение 0,4765 0,4880 0,4965 0,5017 0,5145 0,6328
Значение Хэкв
0,4765 0,4880 0,4965 0,5017 0,5145 0,6328 20,22 11,83 9,49 6,45 1,93 20,22 28,50 17,87 9,47 2,13 11,83 28,50 47,90 14,19 2,30 9,49 17,87 47,90 20,16 2,42 6,45 9,47 14,19 20,16 2,75 1,93 2,13 2,30 2,42 2,75
202
На окончательной стадии обработки, если диаметр пластины небольшой, контроль проводят по схеме со штатным сферическим зеркалом (рис. 3.67). Осветительный микроскоп 1 формирует точечный источник света. Свет, отраженный от зеркал 2 и 3, проходит через планоидную пластину 4, попадает в объектив 5 и собирается в его фокусе F . Структура приходящего в F' пучка анализируется с помощью теневого прибора 6. При наблюдении теневой картины на пластине отмечаются места с обнаруженными дефектами. После проведения контроля деталь 4 снимается с установки и исправляется на станке.
Анализ стрктуры пучка удобно выполнять с помощью метода муаровых полос, для чего в схеме (см. рис. 3.67) вместо объектива 5 и теневого прибора 6 после планоида 4 помещают две одинаковые прозрачные решетки 7 и 8, содержащие чередующиеся светлые и темные параллельные штрихи. В ходе лучей первая решетка создает в плоскости второй решетки теневую проекцию штрихов, в результате чего на расположенном за ней экране 9 наблюдается картина муара. При этом формы полос муара в определенном масштабе воспроизводят структуру пучка. В свою очередь, структура пучка в значительной мере определяется дефектами изготовления асферической поверхности линзы. Чувствительность метода (цена интервала полос |3 в угловой мере!) регулируется в широких пределах изменением расстояния d между решетками: (3 = t/d, где t — шаг решетки.
