منو
 صفحه های تصادفی
بوی بد دهان
متصدی مرمت اسناد
وصایت پدر
لانژیت
اندازه های مختلف فیلم
آرتور چارلز کلارک
بدبینی بیماری مهلک سلامت خانواده
نفت و قیر در ایران قدیم
Ununseptium
پروتون خواهی
 کاربر Online
925 کاربر online

ساخت قطعات اپتیکی

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > فیزیک > اپتیک
(cached)

مقدمه

نقطه آغاز تولید قطعات اپتیکی اغلب یک قطعه شیشه خام ریخته یا فشرده ناهموار است که به آن بلانک (یا خامه) گفته می‌شود. برای تهیه این خام ، یک تکه شیشه توزین شده را گرم می‌کنند تا مانند پلاستیک نرم شود. سپس آنرا درون یک قالب فلزی به شکل دلخواه می‌فشرند. ابعاد جامد را بزرگتر از شکل پایانی عنصر مورد نظر می‌گیرند تا بعد از برداشتن شیشه در عملیات آزمایش به ابعاد دلخواه برسد و مقدار ماده برداشتنی باید دست کم ، آنقدر باشد که لایه‌های بیرونی خامه ، که کیفیت پایینی دارند و ممکن است خاک نسوز قالب هم روی آنها باقی مانده باشد، برطرف شود.

معمولا ضخامت خامه را 3 میلیمتر و قطر آن را 2 میلیمتر بزرگتر از اندازه‌های شکل پایانی عدسی می‌گیرند. ابعاد شیشه خام منشور را نیز به اندازه‌ای می‌گیرند که از هر سطح آن بتوان حدود 2 میلیمتر شیشه برداشت، که البته با اندازه قطعات فرق می‌کند و برای یک خامه تمیز کمتر است. وقتی خامه از جنس گران قیمت ، مانند سیلیکون یا یکی از شیشه‌های کمیاب است، رواداریها را برای صرفه جویی هر چه بیشتر در مصرف شیشه تا حد امکان کوچک می‌گیرند. گر چه بیشتر خامه‌های تکی‌اند، اما برای عناصر نوری کوچک ، اغلب به دلایل اقتصادی ، آنها را به شکل حفر شده‌ای تهیه می‌کنند.

برای بررسی وجود کرنش در خامه (که ناشی از باز پخت نامناسب شیشه است) می‌توان آنرا با استفاده از یک قطبش نما بخوبی مورد آزمون قرار داد. وقتی تغییر ضخامت از مرکز تا لبه خامه خیلی زیاد است، دست یافتنی به یک باز پخت یکنواخت در آن با دشواریهایی همراه بوده و احتمال اینکه نمای شکست خامه یکنواختی نباشد وجود دارد.



تصویر




شکل دهید تقریبی

شکل دهی اولیه یک عدسی اغلب با استفاده از چرخهای آیش الماس انجام می‌شود. سطوح کروی را باید با ماشین تولید سطح کروی بوجود آورد. در این دستگاه خامه روی کثیره مکشی خلا نصب شده و با آن می‌چرخد، یک چرخ حلقوی الماسی چرخان که محورش با محور گیره مکشی اولیه دارد از آن بار برداری می‌کند. هندسه این آرایش چنان است که سطح خامه بصورت کروی در می‌آید. شعاع کره را زاویه میان دو محور و قطر موثر ابزار الماسی (که ممکن است از لبه عدسی هم بیرون رفته) تعیین می‌کند. فاصله عدسی هم تا ابزار ، تعیین کننده ضخامت آن است.

قالب گیری

قطعات را با قید مخصوصی به ابزار قالب گیری (یا گیرنده) محکم می‌کنند، گر چه از ترکیبات گوناگونی از موم استفاده می‌شود. ویژگی مهم قیر چسبیدن محکم آن به تقریبا هر جسم داغ و نچسبیدن آن به سطوح سرد است. وقتی قید تا حد تردی سرد می‌شود، یک ضربه سریع اما خفیف به آن عدسی را از محل اتصال جدا می‌کند.

سایش

در این مرحله سطح عدسی در تعدادی عملیات سایش با ساینده‌های گلی شل و آبکی درون ابزارهای ریخته چدنی ساییده می‌شود. اگر شکل دهی به روش بار برداری یا ریخته‌گری تولید نشده باشد، روند سایش با پودرهای سایشی زبر شروع می‌شود. در غیر اینصورت روند سایش از پودرهای دانه متوسط شروع شده و سپس با پودرهای بسیار نرم دنبال می‌شود، تا سطح شیشه مخملی و هموار گردد. سایش (و صیقلی) یک سطح کروی با دقت بسیار زیاد ولی با دستگاههایی که ظاهرا زمخت و معمولی هستند انجام می‌شود.

علت آن استفاده از یک ویژگی استثنائی مربوط به سطح کروی است و آن اینکه کره‌های لحاف کوژی که شعاعشان یکی است از هر جهتی که روی هم قرار داده شوند باهم تماس تنگاتنگی پیدا می‌کنند. بدینسان وقتی سطوح ناهموار تقریبا کروی (با ساینده بین آنها) روی هم قرار داده شوند و نسبت به هم بطور کاتوره‌ای حرکت داده شوند، برآمدگیهای روی سطوحشان ساییده شده و به سطح کروی واقعی نزدیکتر می‌شوند. از هر پودر سایشی با درجه نرمی معین آنقدر استفاده می‌شود تا دیگر اثری از کندگیهای حاصل از پودر قبلی در سطح عدسی باقی نماند.



تصویر




صیقل

مکانیک مرحله صیقل کاملا شبیه به مرحله سایش است. اما ابزار صیقل با لایه‌ای از قیر پوشانیده شده و ماده صیقل که بصورت گلابی از زنگ آهن (اکسید آهن) یا اکسید سدیم است، میان دو ابزار جاری است. قیر صیقل ماده‌ای سفت ولی روان و خیلی زود شکل ابزار را به خود می‌گیرند. به نظر می‌رسد که گلاب صیقل شیشه را هیدرولیز می‌کند و این لایه ژله مانند توسط ذرات صیقل کننده که خورد قیر رفته است برداشته می‌شود.

صیقل آنقدر ادامه می‌یابد تا همه خراشها و کندگیهایی سطح ناشی از سایش زدوده شود. دقت شعاع سطح صیقل آنقدر ادامه می‌یابد تا همه خراشها و کندگیهای سطح ناشی از سایش زدوده شود. دقت شعاع سطح با استفاده از یک نسخه اصلی آزمون ارزیابی می‌شود. این قطعه ، قطعه بسیار دقیقی است که شعاع آن با دقتی در درجه کسر کوچکی از طول موج ، صیقل شده است. نسخه آزمون را در تماس با قطعه کار قرار می‌دهند و اختلاف شکل آنرا با نسخه از فریزهای تداخلی (حلقه‌های نیوتن) که میان آن دو تشکیل می‌شود، تعیین می‌کنند.

مرکزی سازی

پس از صیقل شدن سطوح عدسی ، باید آنرا مرکزی کرد. اینکار با ساییدن لبه عدسی انجام می‌شود تا محور مکانیکی (با لبه ساییده آن مشخص می‌شود) با محور اپتیکی ، که خط میان مراکز انحنای دو سطح است، منطبق شوند. در مرکزی سازی دیدگانی ، عدسی را (با موم یا قیر) به یک ابزار لوله مانند دقیقی که روی محور چرخانی قرار دارد، نصب می‌کنند. وقتی عدسی روی ابزار قرار می گیرند، سطحی که روی ابزار است خود به خود با ابزار و در نتیجه با محور چرخشی دستگاه هم خط می‌شود. در حالیکه هنوز قیر نرم است، عدسی در راستای محور جابجا می‌شود تا سطح بیرونی آن تنظیم شود.

اگر عدسی به آهستگی چرخانده شود، نامرکزی بودن هر سطح ، از حرکت بازتابی (یک جسم نزدیک) از آن سطح مشاهده می‌شود. در کارهای دقیق ، برای افزایش حساسیت چشم به حرکت تصویر می‌توان تصویر بازتابی را با یک تلسکوپ یا میکروسکوپ مشاهده کرد. پس از مرکزی کردن ، لبه عدسی را با چرخ الماسی می‌سایند تا به حد دلخواه برسد، معمولا در همین مرحله پخهای محافظ نیز روی لبه عدسی ایجاد می‌شود.

در تولید صرفه جویانه قطعات اپتیکی نه چندان دقیق از روش مرکزی مکانیکی استفاده می‌شود. در این روش عدسی میان دو ابزار لوله مانند دقیق محکم گرفته می‌شود. فشار و ابزار باعث می‌شود که عدسی آنقدر به اطراف بلغزد تا فاصله میان ابزارها کمینه شود و بدینسان عدسی مرکزی می‌شود. سپس عدسی را مقابل یک چرخ الماسی می‌چرخانند تا قطر آن با سایش به مقدار دلخواه برسد. مرحله بعدی در ساختن عدسی ، اندایش سطوح آن با یک لایه کاهنده بازتاب به مقدار دلخواه است و سرانجام اگر عدسی بخشی از یک مولفه اپتیکی باشد، به چسباندن آنها اقدام می‌شود.

مباحث مرتبط با عنوان



تعداد بازدید ها: 15805


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..