1 Газрын хэвлийн гэмтлийн тодорхойлолт, шалтгаан
Оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн гадаргуугийн гэмтэл (SSD, гадаргуугийн гэмтэл) нь ихэвчлэн эрчимтэй лазер систем, литографийн машин зэрэг өндөр нарийвчлалтай оптик хэрэглээнд дурдагддаг бөгөөд түүний оршин тогтнох нь оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн эцсийн боловсруулалтын нарийвчлалыг хязгаарлаж, цаашдын дүрслэлд нөлөөлдөг. оптик системийн гүйцэтгэл, тиймээс үүнд хангалттай анхаарал хандуулах хэрэгтэй. Газрын доорхи эвдрэл нь ихэвчлэн элементийн гадаргуугийн доторх хагарал ба дотоод хүчдэлийн давхаргуудаар тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь гадаргуугийн ойролцоо хэсэг дэх материалын найрлагын зарим үлдэгдэл хуваагдал, хэв гажилтын улмаас үүсдэг. Газрын доорхи эвдрэлийн загварыг дараах байдлаар үзүүлэв: дээд давхарга нь өнгөлсөн хурдас давхарга, дараа нь хагарлын согогийн давхарга ба хүчдэлийн хэв гажилтын давхарга нь доод давхарга, гэмтэлгүй материаллаг давхарга нь хамгийн дотоод давхарга юм. Тэдгээрийн дотроос хагарлын согогийн давхарга ба стрессийн хэв гажилтын давхарга нь гүний гэмтэл юм.
Оптик материалын гүний гэмтлийн загвар
Материалын оптик бүрэлдэхүүн хэсэг нь ерөнхийдөө шил, керамик болон бусад хатуу, хэврэг материалууд бөгөөд эд ангиудыг боловсруулах эхний шатанд тээрэмдэх хэв, нарийн нунтаглах, барзгар өнгөлөх процессыг давах шаардлагатай бөгөөд эдгээр процессуудад механик нунтаглах, химийн урвал явагддаг. мөн үүрэг гүйцэтгэдэг. Элементийн гадаргуутай шүргэлцэх зүлгүүр буюу зүлгүүрийн хэрэгсэл нь бөөмийн тэгш бус хэмжээтэй шинж чанартай бөгөөд элементийн гадаргуу дээрх контактын цэг бүрийн хүч жигд бус байдаг тул гүдгэр ба хонхор давхарга, дотоод хагарлын давхарга нь шилэн гадаргуу дээр үйлдвэрлэнэ. Хагарсан давхаргад байгаа материал нь нунтаглах явцад эвдэрсэн бүрэлдэхүүн хэсэг боловч гадаргуугаас унааагүй тул гадаргын доорх гэмтэл үүснэ. Энэ нь сул хэсгүүдийг зүлгүүрээр нунтаглах эсвэл CNC нунтаглах эсэхээс үл хамааран энэ үзэгдэл материалын гадаргуу дээр үүсэх болно. Газрын доорхи гэмтлийн бодит үр нөлөөг дараах зурагт үзүүлэв.
Газрын доорхи гэмтэл
2 Газрын доорхи эвдрэлийг хэмжих арга
Газрын доорхи эвдрэлийг үл тоомсорлож болохгүй тул оптик эд анги үйлдвэрлэгчид үүнийг үр дүнтэй хянах ёстой. Үүнийг үр дүнтэй хянахын тулд бүрэлдэхүүн хэсгийн гадаргуу дээрх гүний гэмтлийн хэмжээг нарийн тодорхойлж, илрүүлэх шаардлагатай бөгөөд өнгөрсөн зууны эхэн үеэс хүмүүс хэмжээсийг хэмжих, үнэлэх олон янзын аргыг боловсруулсан. Бүрэлдэхүүн хэсгийн гүний гэмтлийн хувьд оптик бүрэлдэхүүн хэсэгт үзүүлэх нөлөөллийн горимын дагуу түүнийг эвдэх хэмжилт ба үл эвдэх хэмжилт (үл эвдэх туршилт) гэсэн хоёр ангилалд хувааж болно.
Нэрнээс нь харахад сүйтгэгч хэмжилтийн арга нь оптик элементийн гадаргуугийн бүтцийг өөрчлөх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр ажиглахад амаргүй гадаргуугийн доорхи гэмтлийг илрүүлж, микроскоп болон бусад багаж хэрэгслийг ашиглан ажиглалт хийх шаардлагатай болно. хэмжилтийн арга, энэ арга нь ихэвчлэн цаг хугацаа шаарддаг боловч хэмжилтийн үр дүн нь найдвартай, үнэн зөв байдаг. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн гадаргууд нэмэлт гэмтэл учруулахгүй, гэрлийн, дуу авиа болон бусад цахилгаан соронзон долгионы тусламжтайгаар газрын гадаргын гэмтлийн давхаргыг илрүүлж, давхаргад гарсан эд хөрөнгийн өөрчлөлтийн хэмжээг ашиглан хэмжилтийн үл эвдэх арга. SSD-ийн хувьд ийм аргууд нь харьцангуй тохиромжтой, хурдан боловч ихэвчлэн чанарын ажиглалт юм. Энэ ангиллын дагуу газрын доорхи гэмтлийг илрүүлэх одоогийн аргуудыг доорх зурагт үзүүлэв.
Газрын хэвлийн гэмтлийг илрүүлэх аргуудын ангилал, хураангуй
Эдгээр хэмжилтийн аргуудын товч тайлбарыг доор харуулав.
A. Хор хөнөөлтэй аргууд
a) Өнгөлгөөний арга
Магнетореологийн өнгөлгөө гарч ирэхээс өмнө оптикийн ажилчид ихэвчлэн конус өнгөлгөөг ашиглан оптик эд ангиудын гадаргуугийн доорх гэмтлийг шинжилдэг, өөрөөр хэлбэл оптик гадаргууг ташуу өнцгийн дагуу зүсэж, ташуу дотоод гадаргууг үүсгэж, дараа нь ташуу гадаргууг өнгөлдөг байв. Ерөнхийдөө өнгөлгөө нь гадаргуугийн анхны гэмтлийг хүндрүүлэхгүй гэж үздэг. SSD давхаргын хагарал нь химийн урвалж бүхий зэврэлтээс илүү тодорхой харагдах болно. Гадаргуугийн гэмтлийн давхаргын гүн, урт болон бусад мэдээллийг усанд дүрсэний дараа налуу гадаргуугийн оптик ажиглалтаар хэмжиж болно. Хожим нь эрдэмтэд Бөмбөг хонхойлгох аргыг (Ball dimpling) зохион бүтээсэн бөгөөд энэ нь бөмбөрцөг өнгөлгөөний хэрэгслээр нунтаглаж, нүх гаргасны дараа гадаргууг өнгөлж, нүхний гүнийг аль болох гүнзгийрүүлэх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр дүн шинжилгээ хийх болно. нүхний хажуугийн гадаргуугийн гүний гэмтлийн мэдээллийг авч болно.
Оптик элементүүдийн гүний гэмтлийг илрүүлэх нийтлэг аргууд
Magnetorheological polishing (MRF) нь уламжлалт асфальт/полиуретан өнгөлгөөнөөс ялгаатай соронзон шингэн туузыг ашиглан оптик эд ангиудыг өнгөлөх арга юм. Уламжлалт өнгөлгөөний аргын хувьд өнгөлгөөний хэрэгсэл нь ихэвчлэн оптик гадаргуу дээр их хэмжээний хэвийн хүч үйлчилдэг бол Mr Polishing нь шүргэгч чиглэлд оптик гадаргууг арилгадаг тул Mr Polishing нь оптик гадаргуугийн анхны гадаргуугийн гэмтлийн шинж чанарыг өөрчилдөггүй. Тиймээс Mr Polishing-ийг оптик гадаргуу дээрх ховилыг өнгөлөхөд ашиглаж болно. Дараа нь өнгөлгөөний талбайг шинжилж, анхны оптик гадаргуугийн гүний гэмтлийн хэмжээг үнэлнэ.
a) Блокоор наах арга
Энэ аргыг мөн газрын доорхи эвдрэлийг шалгахад ашигласан. Үнэн хэрэгтээ, ижил хэлбэр, материалтай дөрвөлжин дээжийг сонгож, дээжийн хоёр гадаргууг өнгөлж, дараа нь дээжийн хоёр өнгөлсөн гадаргууг цавуугаар нааж, дараа нь хоёр дээжийн хажуу талыг нэгэн зэрэг нунтаглана. цаг. Нунтагласны дараа хоёр дөрвөлжин дээжийг салгахын тулд химийн урвалжуудыг ашигладаг. Нунтаглалтын үе шатанд учирсан гүний гэмтлийн хэмжээг микроскопоор тусгаарлагдсан өнгөлсөн гадаргууг ажиглаж үнэлж болно. Аргын үйл явцын бүдүүвч диаграмм нь дараах байдалтай байна.
Блок наалдамхай аргаар газрын гүний гэмтлийг илрүүлэх бүдүүвч диаграм
Энэ арга нь тодорхой хязгаарлалттай байдаг. Наалттай гадаргуутай тул наалдамхай гадаргуугийн байдал нь нунтаглалтын дараа материалын доторх гүний бодит гэмтлийг бүрэн илэрхийлэхгүй байж болох тул хэмжилтийн үр дүн нь зөвхөн SSD-ийн нөхцөл байдлыг тодорхой хэмжээгээр тусгах боломжтой.
a) Химийн сийлбэр
Энэ арга нь оптик гадаргуугийн гэмтсэн давхаргыг элэгдэлд оруулахын тулд тохиромжтой химийн бодисуудыг ашигладаг. Элэгдлийн процесс дууссаны дараа гадаргуугийн хэлбэр, барзгар байдал, элэгдлийн хурдын индексийн өөрчлөлтөөр гүний эвдрэлийг үнэлнэ. Түгээмэл хэрэглэгддэг химийн урвалжууд нь фторын хүчил (HF), аммонийн устөрөгчийн фтор (NH4HF) болон бусад идэмхий бодисууд юм.
b) Хөндлөн огтлолын арга
Дээжийг задлан, сканнердах электрон микроскоп ашиглан газрын доорхи гэмтлийн хэмжээг шууд ажиглана.
в) Будаг шингээх арга
Газрын оптик элементийн гадаргуугийн давхарга нь олон тооны бичил хагарлыг агуулдаг тул оптик субстраттай өнгөний тодосгогч эсвэл субстратаас ялгаатай өнгө үүсгэх боломжтой будгийг материалд шахаж болно. Хэрэв субстрат нь харанхуй материалаас бүрдэх бол флюресцент будагч бодис хэрэглэж болно. Дараа нь газрын доорхи эвдрэлийг оптик эсвэл цахим хэлбэрээр хялбархан шалгаж болно. Хагарал нь ихэвчлэн маш нарийн бөгөөд материалын дотор байдаг тул будгийн нэвтрэлтийн гүн хангалтгүй үед энэ нь бичил хагарлын жинхэнэ гүнийг илэрхийлэхгүй байж болно. Хагарлын гүнийг аль болох нарийвчлалтай олж авахын тулд будагч бодисыг шингээх хэд хэдэн аргыг санал болгосон: механикаар урьдчилан шахах, хүйтэн изостатик шахах, маш бага концентрацитай будгийн ул мөрийг илрүүлэхийн тулд электрон датчикийн микроанализ (EPMA) ашиглах.
B, үл эвдэх аргууд
a) Тооцооллын арга
Тооцооллын арга нь голчлон зүлгүүрийн материалын ширхэгийн хэмжээ болон бүрэлдэхүүн хэсгийн гадаргуугийн барзгаржилтын хэмжээнээс хамааран гадаргын доорхи гэмтлийн гүнийг тооцдог. Судлаачид зүлгүүрийн материалын ширхэгийн хэмжээ болон гадаргуугийн гүний гэмтлийн гүн хоорондын хамаарлыг тогтоохын тулд олон тооны туршилтуудыг ашигладаг, түүнчлэн бүрэлдэхүүн хэсгийн гадаргуугийн барзгаржилтын хэмжээ болон дэд хэсгүүдийн хоорондох тохирох хүснэгтийг ашигладаг. гадаргуугийн гэмтэл. Одоогийн бүрэлдэхүүн хэсгийн гадаргуугийн гүний гэмтлийг тэдгээрийн захидал харилцааг ашиглан тооцоолж болно.
б) Оптик когерент томографи (OCT)
Оптик когерент томограф нь үндсэн зарчим нь Мишельсоны интерференц бөгөөд хэмжсэн мэдээллийг хоёр гэрлийн цацрагийн хөндлөнгийн дохиогоор үнэлдэг. Энэ аргыг ихэвчлэн биологийн эдийг ажиглаж, эд эсийн гүний бүтцийн хөндлөн огтлолын томографи хийхэд ашигладаг. Оптик гадаргуугийн гүний эвдрэлийг ажиглахад OCT техникийг ашиглах үед ан цавын гүнийг олж авахын тулд хэмжсэн дээжийн хугарлын илтгэгчийн параметрийг харгалзан үзэх шаардлагатай. Энэ арга нь 500μм-ийн гүнд 20μм-ээс илүү босоо нарийвчлалтай согогийг илрүүлэх боломжтой гэж мэдээлж байна. Гэсэн хэдий ч, үүнийг оптик материалыг SSD илрүүлэхэд ашиглах үед SSD давхаргаас туссан гэрэл харьцангуй сул байдаг тул интерференц үүсгэхэд хэцүү байдаг. Үүнээс гадна гадаргуугийн тархалт нь хэмжилтийн үр дүнд нөлөөлөх бөгөөд хэмжилтийн нарийвчлалыг сайжруулах шаардлагатай байна.
в) Лазераар тараах арга
Газар доорх гэмтлийн хэмжээг үнэлэхийн тулд лазерын тархалтын шинж чанарыг ашиглан фотометрийн гадаргуу дээрх лазерын цацрагийг мөн өргөнөөр судалсан. Нийтлэг зүйлд нийт дотоод тусгалын микроскоп (TIRM), Конфокаль лазер сканнерийн микроскопи (CLSM), огтлолцох туйлшралын конфокаль микроскоп (CPCM) орно. хөндлөн туйлшралын төвлөрсөн микроскоп гэх мэт.
d) Сканнердах акустик микроскоп
Хэт авианы илрүүлэх арга болох сканнерийн акустик микроскоп (SAM) нь дотоод согогийг илрүүлэхэд өргөн хэрэглэгддэг үл эвдэх сорилтын арга юм. Энэ аргыг ихэвчлэн гөлгөр гадаргуутай дээжийг хэмжихэд ашигладаг. Дээжний гадаргуу маш барзгар байвал гадаргуугийн тархсан долгионы нөлөөгөөр хэмжилтийн нарийвчлал буурна.
3 Газрын доорхи эвдрэлийг хянах арга
Оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн гүний гэмтлийг үр дүнтэй хянах, SSDS-ийг бүрэн арилгах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг олж авах нь бидний эцсийн зорилго юм. Хэвийн нөхцөлд гадаргын доорх гэмтлийн гүн нь зүлгүүрийн ширхэгийн хэмжээтэй пропорциональ, зүлгүүрийн ширхэгийн хэмжээ бага байх тусам гүехэн гадаргуугийн гэмтэл багасдаг тул нунтаглалтын ширхэглэлийг бууруулж, бүрэн нунтаглах замаар та гадаргын гэмтлийн түвшинг үр дүнтэй сайжруулж чадна. Газрын доорхи эвдрэлийг үе шаттайгаар хянах боловсруулалтын диаграммыг доорх зурагт үзүүлэв.
Газрын гүний эвдрэлийг үе шаттайгаар хянадаг
Нунтаглалтын эхний үе шат нь хоосон гадаргуу дээрх гүний эвдрэлийг бүрэн арилгаж, энэ үе шатанд шинэ гүний давхарга үүсгэх бөгөөд дараа нь нунтаглалтын хоёр дахь шатанд эхний шатанд үүссэн SSD-ийг зайлуулж, шинэ хөрсний эвдрэлийг бий болгох шаардлагатай. дахин боловсруулж, зүлгүүрийн ширхэгийн хэмжээ, цэвэр байдлыг хянаж, эцэст нь хүлээгдэж буй оптик гадаргууг олж авна. Энэ нь мөн оптик үйлдвэрлэлийн олон зуун жилийн турш баримталж ирсэн боловсруулах стратеги юм.
Нэмж дурдахад, нунтаглах процессын дараа бүрэлдэхүүн хэсгийн гадаргууг даршилж авах нь гадаргуугийн гадаргуугийн эвдрэлийг үр дүнтэй арилгаж, улмаар гадаргуугийн чанарыг сайжруулж, боловсруулалтын үр ашгийг дээшлүүлдэг.
Холбоо барих:
Email:jasmine@pliroptics.com ;
Утас/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
вэб:www.pliroptics.com
Нэмэх: 1-р байр, №1558, тагнуулын зам, Чинбайжян, Чэнду, Сычуань, Хятад
Шуудангийн цаг: 2024 оны 4-р сарын 18
