Ubora wa uso
Ubora wa uso wa uso wa macho unaelezea mwonekano wake wa urembo na unajumuisha kasoro kama vile mikwaruzo na mashimo, au kuchimba.Katika hali nyingi, kasoro hizi za uso ni za mapambo tu na haziathiri sana utendaji wa mfumo, ingawa, zinaweza kusababisha hasara ndogo katika upitishaji wa mfumo na ongezeko kidogo la mwanga uliotawanyika.Hata hivyo, nyuso fulani, hata hivyo, ni nyeti zaidi kwa athari hizi kama vile: (1) nyuso kwenye ndege za picha kwa sababu kasoro hizi zimeangaziwa na (2) nyuso zinazoona viwango vya juu vya nishati kwa sababu kasoro hizi zinaweza kusababisha kuongezeka kwa ufyonzwaji wa nishati na uharibifu. macho.Vipimo vya kawaida vinavyotumiwa kwa ubora wa uso ni vipimo vya kuchimba mwanzo vilivyoelezewa na MIL-PRF-13830B.Uteuzi wa mikwaruzo imedhamiriwa kwa kulinganisha mikwaruzo kwenye uso na seti ya mikwaruzo ya kawaida chini ya hali ya taa iliyodhibitiwa.Kwa hivyo jina la mwako halielezei mwako halisi wenyewe, lakini badala yake linalinganisha na mkwaruzo sanifu kulingana na MIL-Spec.Jina la kuchimba, hata hivyo, linahusiana moja kwa moja na kuchimba, au shimo ndogo kwenye uso.Uteuzi wa kuchimba huhesabiwa kwa kipenyo cha kuchimba katika mikroni kugawanywa na 10. Vipimo vya kuchimba-kucha ya 80-50 kwa kawaida huzingatiwa ubora wa kawaida, ubora wa usahihi wa 60-40, na ubora wa usahihi wa juu wa 20-10.
| Jedwali la 6: Ustahimilivu wa Utengenezaji kwa Ubora wa uso | |
| Ubora wa uso (chimba-chimba) | Daraja la Ubora |
| 80-50 | Kawaida |
| 60-40 | Usahihi |
| 40-20 | Usahihi wa Juu |
Usawa wa Uso
Uso tambarare ni aina ya vipimo vya usahihi wa uso ambao hupima mkengeuko wa uso tambarare kama vile kioo, dirisha, prism, au plano-lenzi.Mkengeuko huu unaweza kupimwa kwa kutumia gorofa ya macho, ambayo ni ya hali ya juu, uso wa marejeleo bapa uliosahihi sana unaotumika kulinganisha kujaa kwa kipande cha majaribio.Wakati uso wa gorofa wa optic ya mtihani umewekwa dhidi ya gorofa ya macho, pindo huonekana ambao sura yake inaelezea usawa wa uso wa optic chini ya ukaguzi.Ikiwa pindo zimepangwa kwa nafasi sawa, sawa, na sambamba, basi uso wa macho unaojaribiwa ni angalau gorofa kama gorofa ya macho ya kumbukumbu.Ikiwa pindo zimepindwa, idadi ya pindo kati ya mistari miwili ya kufikirika, tangent moja hadi katikati ya pindo na moja kupitia ncha za pindo hilo hilo, zinaonyesha kosa la usawa.Mikengeuko katika kujaa mara nyingi hupimwa kwa thamani za mawimbi (λ), ambazo ni mawimbi ya urefu wa wimbi la chanzo cha majaribio.Pindo moja linalingana na ½ ya wimbi, yaani, 1 λ sawa na pindo 2.
| Jedwali la 7: Uzalishaji wa Ustahimilivu wa Kujaa | |
| Utulivu | Daraja la Ubora |
| 1λ | Kawaida |
| λ/4 | Usahihi |
| λ/10 | Usahihi wa Juu |
Nguvu
Nguvu ni aina ya vipimo vya usahihi wa uso, hutumika kwa nyuso za macho zilizopinda, au nyuso zenye nguvu.Ni kipimo cha curvature juu ya uso wa optic na hutofautiana na radius ya curvature kwa kuwa inatumika kwa kupotoka kwa kiwango kidogo katika sura ya spherical ya lenzi.kwa mfano, zingatia kipenyo cha ustahimilivu wa kupindika kinafafanuliwa kama 100 +/-0.1mm, mara tu radius hii inapozalishwa, kung'ashwa na kupimwa, tunapata mpindano wake halisi kuwa 99.95mm ambayo iko ndani ya ustahimilivu maalum wa kiufundi.Katika hali hii, tunajua kwamba urefu wa kulenga pia ni sahihi kwa kuwa tumefikia umbo sahihi wa duara.Lakini kwa sababu tu urefu wa radius na focal ni sahihi, haimaanishi kuwa lenzi itafanya kama ilivyoundwa.Kwa hivyo haitoshi kufafanua tu radius ya curvature lakini pia uthabiti wa curvature - na hii ndiyo nguvu ambayo imeundwa kudhibiti.Tena kwa kutumia kipenyo sawa cha 99.95mm kilichotajwa hapo juu, daktari wa macho anaweza kutaka kudhibiti zaidi usahihi wa taa iliyorudishwa nyuma kwa kupunguza nguvu hadi ≤ 1 λ.Hii ina maana kwamba juu ya kipenyo chote, hakuwezi kuwa na mkengeuko mkubwa kuliko 632.8nm (1λ = 632.8nm) katika uthabiti wa umbo la duara.Kuongeza kiwango hiki kigumu zaidi cha udhibiti kwenye umbo la uso husaidia katika kuhakikisha kuwa miale ya mwanga kwenye upande mmoja wa lenzi hairudishi nyuma tofauti na ile ya upande mwingine.Kwa kuwa lengo linaweza kuwa kufikia ulengaji mahususi wa mwangaza wote wa tukio, kadiri umbo lilivyo thabiti zaidi, ndivyo mwanga utakavyofanya kazi kwa usahihi zaidi wakati wa kupita kwenye lenzi.
Madaktari wa macho hutaja hitilafu ya nguvu kwa suala la mawimbi au pindo na kupima kwa kutumia interferometer.Inajaribiwa kwa mtindo sawa na kujaa, kwa kuwa uso uliopinda unalinganishwa dhidi ya uso wa marejeleo wenye radius iliyosawazishwa sana ya kupindika.Kutumia kanuni sawa ya kuingiliwa kwa sababu ya mapungufu ya hewa kati ya nyuso mbili, muundo wa kuingiliwa wa pindo hutumiwa kuelezea kupotoka kwa uso wa mtihani kutoka kwa uso wa kumbukumbu (Mchoro 11).Mkengeuko kutoka kwa kipande cha rejeleo utaunda safu ya pete, inayojulikana kama Pete za Newton.Kadiri pete zinavyozidi kuwepo, ndivyo kupotoka kunaongezeka.Idadi ya pete za giza au nyepesi, sio jumla ya mwanga na giza, inalingana na mara mbili ya idadi ya mawimbi ya makosa.
Kielelezo 11: Hitilafu ya nguvu iliyojaribiwa kwa kulinganisha na uso wa kumbukumbu au kutumia interferometer
Hitilafu ya nguvu inahusiana na hitilafu katika kipenyo cha mpito kwa mlinganyo ufuatao ambapo ∆R ni hitilafu ya radius, D ni kipenyo cha lenzi, R ni radius ya uso, na λ ni urefu wa wimbi (kawaida 632.8nm):
Hitilafu ya Nguvu [mawimbi au λ] = ∆R D²/8R²λ
Kielelezo 12: Hitilafu ya Nguvu juu ya Hitilafu ya Diamater vs Radius kwenye Kituo
Ukiukwaji
Ukosefu wa kawaida huzingatia tofauti za kiwango kidogo kwenye uso wa macho.Kama nguvu, hupimwa kwa suala la mawimbi au pindo na sifa kwa kutumia interferometer.Kidhana, ni rahisi zaidi kufikiria juu ya ukiukaji kama uainishaji unaofafanua jinsi uso wa macho unapaswa kuwa laini.Ingawa vilele na mabonde yaliyopimwa kwenye uso wa macho yanaweza kuwa sawa katika eneo moja, sehemu tofauti ya optic inaweza kuonyesha mkengeuko mkubwa zaidi.Katika hali kama hiyo, mwanga unaorudiwa na lenzi unaweza kuwa na tabia tofauti kulingana na mahali ambapo umezuiliwa na optic.Kwa hivyo, ukiukwaji ni muhimu kuzingatia wakati wa kuunda lensi.Kielelezo kifuatacho kinaonyesha jinsi mkengeuko huu wa uso kutoka kwa umbo la duara kamili unavyoweza kubainishwa kwa kutumia vipimo vya PV visivyo vya kawaida.
Kielelezo cha 13: Kipimo cha PV kisicho na utaratibu
Ukiukwaji ni aina ya ubainishaji wa usahihi wa uso unaoeleza jinsi umbo la uso unavyokengeuka kutoka kwa umbo la uso wa marejeleo.Inapatikana kutoka kwa kipimo sawa na nguvu.Kawaida inahusu sphericity ya pindo za mviringo ambazo zinaundwa kutoka kwa kulinganisha kwa uso wa mtihani kwenye uso wa kumbukumbu.Wakati nguvu ya uso ni zaidi ya pindo 5, ni vigumu kuchunguza makosa madogo ya chini ya pindo 1.Kwa hivyo ni jambo la kawaida kubainisha nyuso zenye uwiano wa nguvu na upotovu wa takriban 5:1.
Kielelezo cha 14: Flatness vs Power vs Iregularity
Mistari ya RMS Nguvu ya PV na Ukiukwaji
Wakati wa kujadili nguvu na ukiukwaji, ni muhimu kutambua njia mbili ambazo zinaweza kufafanuliwa.Ya kwanza ni thamani kamili.Kwa mfano, ikiwa optic inafafanuliwa kuwa na ukiukaji wa wimbi 1, kunaweza kuwa na tofauti isiyozidi 1 ya wimbi kati ya sehemu ya juu na ya chini kabisa kwenye uso wa macho au kilele-kwa-bonde (PV).Njia ya pili ni kubainisha nguvu au ukiukaji kama wimbi 1 la RMS (wastani wa mzizi wa mraba) au wastani.Katika tafsiri hii, uso wa macho unaofafanuliwa kama 1 wimbi RMS isiyo ya kawaida inaweza, kwa kweli, kuwa na kilele na mabonde ambayo ni zaidi ya wimbi 1, hata hivyo, wakati wa kuchunguza uso kamili, upungufu wa jumla wa wastani lazima uwe ndani ya wimbi 1.
Kwa jumla, RMS na PV zote ni mbinu za kuelezea jinsi umbo la kitu linalingana na mkunjo wake ulioundwa, unaoitwa "umbo la uso" na "ukwaru wa uso," mtawalia.Zote zimehesabiwa kutoka kwa data sawa, kama kipimo cha interferometer, lakini maana ni tofauti kabisa.PV ni nzuri katika kutoa "hali mbaya zaidi" kwa uso;RMS ni njia ya kuelezea mkengeuko wa wastani wa sura ya uso kutoka kwa uso unaohitajika au wa marejeleo.RMS ni nzuri kwa kuelezea tofauti ya jumla ya uso.Hakuna uhusiano rahisi kati ya PV na RMS.Hata hivyo kama kanuni ya jumla, thamani ya RMS ni takriban 0.2 kama masharti magumu kama thamani isiyo ya wastani inapolinganishwa kando, yaani 0.1 wimbi la PV isiyo ya kawaida ni sawa na takriban 0.5 wimbi RMS.
Uso Maliza
Umaliziaji wa uso, unaojulikana pia kama ukali wa uso, hupima kasoro ndogo kwenye uso.Kawaida ni bidhaa isiyofaa ya mchakato wa polishing na aina ya nyenzo.Hata kama optic itachukuliwa kuwa nyororo na ina dosari kidogo kwenye uso, inapokaguliwa kwa karibu, uchunguzi halisi wa hadubini unaweza kudhihirisha tofauti kubwa katika umbile la uso.Mfano mzuri wa vizalia hivi ni kulinganisha ukali wa uso na mchanga wa sandarusi.Ingawa saizi bora zaidi ya changarawe inaweza kuhisi laini na ya kawaida kwa kuguswa, uso kwa hakika unajumuisha vilele na mabonde yenye hadubini kulingana na saizi halisi ya mchanga yenyewe.Kwa upande wa optics, "grit" inaweza kuzingatiwa kama hitilafu za microscopic katika muundo wa uso unaosababishwa na ubora wa polishi.Nyuso mbaya huwa na kuvaa haraka kuliko nyuso laini na huenda zisifae kwa baadhi ya programu, hasa zile zilizo na leza au joto kali, kutokana na uwezekano wa tovuti za upanuzi ambazo zinaweza kuonekana katika nyufa ndogo au dosari.
Tofauti na nguvu na ukiukaji wa utaratibu, ambao hupimwa kwa mawimbi au sehemu za wimbi, ukali wa uso, kwa sababu ya umakini wake wa karibu wa muundo wa uso, hupimwa kwa kiwango cha angstroms na kila wakati kulingana na RMS.Kwa kulinganisha, inachukua angstroms kumi kuwa sawa nanomita moja na nanomita 632.8 ili sawa na wimbi moja.
Kielelezo cha 15: Kipimo cha Ukali wa uso wa RMS
| Jedwali la 8: Ustahimilivu wa Utengenezaji kwa Ukamilishaji wa uso | |
| Ukali wa uso (RMS) | Daraja la Ubora |
| 50a | Kawaida |
| 20a | Usahihi |
| 5a | Usahihi wa Juu |
Hitilafu Iliyotumwa ya Wavefront
Hitilafu ya mbele ya wimbi linalosambazwa (TWE) hutumika kustahiki utendakazi wa vipengele vya macho mwangaza unapopita.Tofauti na vipimo vya sura ya uso, vipimo vya mawimbi yanayopitishwa ni pamoja na makosa kutoka sehemu ya mbele na ya nyuma, kabari, na usawa wa nyenzo.Kipimo hiki cha utendakazi wa jumla kinatoa ufahamu bora wa utendaji wa ulimwengu halisi wa macho.
Ingawa vipengee vingi vya macho vinajaribiwa kila kimoja kwa umbo la uso au vipimo vya TWE, vipengele hivi bila shaka vimeundwa katika mikusanyiko changamano zaidi ya macho yenye mahitaji ya utendaji wao wenyewe.Katika baadhi ya programu inakubalika kutegemea vipimo vya vijenzi na kustahimili kutabiri utendakazi wa mwisho, lakini kwa programu zinazohitajika zaidi ni muhimu kupima mkusanyiko kama-umejengwa.
Vipimo TWE hutumika kuthibitisha mfumo wa macho umejengwa kwa vipimo na utafanya kazi inavyotarajiwa.Zaidi ya hayo, vipimo vya TWE vinaweza kutumika kusawazisha mifumo kikamilifu, kupunguza muda wa mkusanyiko, huku kuhakikisha utendakazi unaotarajiwa unafikiwa.
Paralight Optics hujumuisha mashine za kusaga na kung'arisha za kisasa zaidi za CNC, zote kwa maumbo ya kawaida ya duara, pamoja na, mtaro wa aspheric na usio na umbo.Kutumia metrolojia ya hali ya juu ikiwa ni pamoja na viingilizi vya Zygo, profilometers, TriOptics Opticentric, TriOptics OptiSpheric, n.k. kwa metrolojia ya mchakato na ukaguzi wa mwisho, pamoja na uzoefu wetu wa miaka ya uundaji wa macho & mipako huturuhusu kukabiliana na baadhi ya magumu na magumu zaidi. optics ya utendaji wa juu ili kukidhi vipimo vya macho vinavyohitajika kutoka kwa wateja.
Kwa maelezo ya kina zaidi, tafadhali tazama katalogi yetu ya macho au bidhaa zinazoangaziwa.
Muda wa kutuma: Apr-26-2023