3分鐘了解光學(xué)零件表面光潔度

在日常的工作與學(xué)習(xí)中，光學(xué)零件的表面光潔度往往會(huì)影響我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文將介紹光學(xué)零件表面光潔度的定義、類型、國(guó)際常用標(biāo)準(zhǔn)、疵病的危害、檢驗(yàn)方法及觀察方法。

01 表面光潔度的定義

表面光潔度是什么？

光學(xué)零件拋光完工后，對(duì)其表面上殘存痕跡和工藝中造成的損傷，以及粘附的不清潔物質(zhì)（如麻點(diǎn)、擦痕、開口氣泡、破點(diǎn)、破邊、裂痕及印跡等疵?。?yīng)根據(jù)零件圖紙規(guī)定的等級(jí)要求進(jìn)行檢驗(yàn)。

02 表面光潔度類型

l 麻點(diǎn)

光學(xué)零件表面呈現(xiàn)的微小的點(diǎn)狀凹穴，包括開口氣泡、破點(diǎn)，以及細(xì)磨或精磨后殘留的沙痕等。

l 斑點(diǎn)

光學(xué)零件表面經(jīng)侵蝕或鍍膜后形成的在反射光中呈干涉色突變的局部腐蝕或覆蓋。在透射光中能觀察到的斑點(diǎn)按麻點(diǎn)處置,在透射光中觀察不到的斑點(diǎn)其允許存在的面積不得超過(guò)整個(gè)有效孔徑面積的0.5%。

l 擦痕

光學(xué)零件表面呈現(xiàn)的微細(xì)的長(zhǎng)條形凹痕。

l 破邊

光學(xué)零件有效孔徑之外的邊緣破損，不包括可發(fā)展的裂紋。位于有效孔徑內(nèi)的破邊部分按麻點(diǎn)處置。

03 國(guó)際常用標(biāo)準(zhǔn)

我們國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn) GB/T1185-2006 、德國(guó)標(biāo)準(zhǔn) DIN3140 、英國(guó) BS4301:1968 、 ISO10110-7 和美國(guó) JB MIL-O-13830 。

04 表面疵病的危害

① 離開成像面較遠(yuǎn)的光學(xué)零件表面疵病，會(huì)擋去一部分有用的光線，并產(chǎn)生雜散光從而降低像面襯度，一般其影響程度用疵病面積與光束孔徑比，即擋光比來(lái)描述，也可用產(chǎn)生的雜散光量來(lái)描述。

② 在強(qiáng)光源下使用，如超快激光或大功率激光，表面疵病會(huì)嚴(yán)重降低零件的損傷閾值。

③ 由于表面疵病所處的區(qū)域比其他區(qū)域吸收更多的能量，從而產(chǎn)生的熱效應(yīng)現(xiàn)象，這可能會(huì)導(dǎo)致光學(xué)元件發(fā)生局部變形、破壞膜層等情況，進(jìn)而危害整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)。

05 表面疵病檢驗(yàn)方法

在我們?nèi)粘５谋砻娲貌z驗(yàn)中，常以我們國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)為檢驗(yàn)指標(biāo)。檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)以黑色屏幕為背景，光源為60W～100W（電壓為36V）的普通白熾燈泡，在透射光和反射光下觀察。在檢驗(yàn)零件時(shí)（不包括棱鏡和一面磨砂一面尚未鍍反射膜的表面）為了便于發(fā)現(xiàn)疵病，觀察時(shí)允許朝任意方向轉(zhuǎn)向（側(cè)轉(zhuǎn)）零件，但在確定疵病大小時(shí)應(yīng)以透射光為準(zhǔn)，在透射光下觀察不出的不予考核。   

06 檢驗(yàn)光學(xué)元件的觀察方法

 為了正確區(qū)分疵病的真實(shí)性，應(yīng)將零件表面擦干凈，通常采用的清潔方法有兩種，一種是先用蘸有混合液的脫脂布（紙）擦拭干凈，然后進(jìn)行檢驗(yàn)；另一種方法是在觀察疵病的同時(shí)用蘸有混合液的棉球（由竹扦或金屬扦卷成）邊擦邊檢，觀察方法主要有透射光檢驗(yàn)和反射光檢驗(yàn)。

n 透射光檢驗(yàn)：

是在規(guī)定的條件下，將被測(cè)零件置于光源和眼睛之間，用透射零件的光線來(lái)對(duì)表面疵病進(jìn)行觀察的一種方法，常用于檢查各種透鏡、玻璃平板和楔形角較小的楔形鏡以及便于使用透鏡光線進(jìn)行觀察的零件（不包括棱鏡和一面磨砂一面尚未鍍反射膜的表面）為了便于發(fā)現(xiàn)疵病，觀察時(shí)允許朝任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)（側(cè)轉(zhuǎn)）零件，但在確定疵病大小時(shí)應(yīng)以透射光為準(zhǔn)，在透射光下觀察不出的疵病不予考核。

n 反射光檢驗(yàn)：

這種方法是在規(guī)定的檢驗(yàn)條件下，將光源眼睛和被測(cè)零件構(gòu)成一定的角度，利用零件表面上反射光線所形成的明暗差異進(jìn)行觀察的，此方法多用于檢棱鏡和楔形角較大的楔形鏡，一面拋光的零件和深色濾光玻璃以及便于使用反射光線進(jìn)行觀察的零件表面。在反射光下檢驗(yàn)時(shí)，對(duì)棱鏡、楔形角度較大的楔形鏡等多采用內(nèi)反射光線進(jìn)行觀察。對(duì)一面拋光零件和深色濾光玻璃等，可用紅筆在零件任意表面疵病附近作出標(biāo)記，然后輕微擺動(dòng)零件，同時(shí)注意觀察疵病和符號(hào)的移動(dòng)情況來(lái)進(jìn)行分辨。