سطح کا معیار
آپٹیکل سطح کی سطح کا معیار اس کی کاسمیٹک ظاہری شکل کو بیان کرتا ہے اور اس میں خروںچ اور گڑھے، یا کھودنے جیسے نقائص شامل ہیں۔زیادہ تر صورتوں میں، یہ سطحی نقائص خالصتاً کاسمیٹک ہوتے ہیں اور سسٹم کی کارکردگی کو نمایاں طور پر متاثر نہیں کرتے، حالانکہ، وہ سسٹم تھرو پٹ میں ایک چھوٹا سا نقصان اور بکھری ہوئی روشنی میں تھوڑا سا اضافہ کر سکتے ہیں۔تاہم، بعض سطحیں، تاہم، ان اثرات کے لیے زیادہ حساس ہوتی ہیں جیسے: (1) تصویری طیاروں کی سطحیں کیونکہ یہ نقائص فوکس میں ہوتے ہیں اور (2) سطحیں جو اعلیٰ طاقت کی سطح کو دیکھتی ہیں کیونکہ یہ نقائص توانائی کے جذب میں اضافہ اور نقصان کا سبب بن سکتے ہیں۔ آپٹکسطح کے معیار کے لیے استعمال ہونے والی سب سے عام تصریح MIL-PRF-13830B کے ذریعے بیان کردہ سکریچ-ڈیگ تصریح ہے۔سکریچ کے عہدہ کا تعین کسی سطح پر موجود خروںچوں کو کنٹرول شدہ روشنی کے حالات میں معیاری خروںچ کے سیٹ سے موازنہ کرکے کیا جاتا ہے۔لہذا سکریچ کا عہدہ اصل سکریچ کو خود بیان نہیں کرتا ہے، بلکہ اس کا موازنہ MIL-Spec کے مطابق ایک معیاری سکریچ سے کرتا ہے۔تاہم، کھودنے کا عہدہ براہ راست کھودنے یا سطح میں چھوٹے گڑھے سے تعلق رکھتا ہے۔ڈیگ عہدہ کا حساب 10 سے منقسم مائکرون میں ڈیگ کے قطر پر کیا جاتا ہے۔ 80-50 کی سکریچ-ڈیگ وضاحتیں عام طور پر معیاری معیار، 60-40 درستگی کا معیار، اور 20-10 اعلی درستگی کا معیار تصور کی جاتی ہیں۔
| جدول 6: سطح کے معیار کے لیے مینوفیکچرنگ رواداری | |
| سطح کی کوالٹی (سکریچ-ڈیگ) | کوالٹی گریڈ |
| 80-50 | عام |
| 60-40 | صحت سے متعلق |
| 40-20 | اعلی صحت سے متعلق |
سطح کی ہموار پن
سطح کا چپٹا پن سطح کی درستگی کی ایک قسم ہے جو چپٹی سطح کے انحراف کی پیمائش کرتی ہے جیسے آئینے، کھڑکی، پرزم، یا پلانو لینس۔اس انحراف کو آپٹیکل فلیٹ کا استعمال کرتے ہوئے ماپا جا سکتا ہے، جو ایک اعلیٰ معیار کی، انتہائی درست فلیٹ ریفرنس کی سطح ہے جو ٹیسٹ کے ٹکڑے کی چپٹی کا موازنہ کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔جب ٹیسٹ آپٹک کی چپٹی سطح کو آپٹیکل فلیٹ کے خلاف رکھا جاتا ہے تو جھالر نمودار ہوتے ہیں جن کی شکل معائنہ کے تحت آپٹک کی سطح کے چپٹے ہونے کا حکم دیتی ہے۔اگر کنارے یکساں طور پر فاصلہ پر، سیدھے اور متوازی ہیں، تو جانچ کے تحت نظری سطح کم از کم ریفرنس آپٹیکل فلیٹ کی طرح چپٹی ہے۔اگر کنارے مڑے ہوئے ہوں تو، دو خیالی لکیروں کے درمیان جھالروں کی تعداد، ایک مماس ایک کنارے کے بیچ میں اور ایک اسی کنارے کے سروں سے ہوتی ہے، چپٹا پن کی خرابی کی نشاندہی کرتی ہے۔چپٹا پن میں انحراف اکثر لہروں (λ) کی قدروں میں ماپا جاتا ہے، جو ٹیسٹنگ ماخذ کی طول موج کے ضرب ہوتے ہیں۔ایک کنارے لہر کے ½ سے مساوی ہے، یعنی 1 λ 2 کنارے کے برابر۔
| جدول 7: ہمواری کے لیے برداشت کی تیاری | |
| چپٹا پن | کوالٹی گریڈ |
| 1λ | عام |
| λ/4 | صحت سے متعلق |
| λ/10 | اعلی صحت سے متعلق |
طاقت
پاور سطح کی درستگی کی تفصیلات کی ایک قسم ہے، جو مڑے ہوئے نظری سطحوں، یا طاقت کے ساتھ سطحوں پر لاگو ہوتی ہے۔یہ آپٹک کی سطح پر گھماؤ کی پیمائش ہے اور گھماؤ کے رداس سے اس لحاظ سے مختلف ہے کہ یہ لینس کی کروی شکل میں مائکرو پیمانے پر انحراف پر لاگو ہوتا ہے۔مثال کے طور پر غور کریں کہ گھماؤ رواداری کا رداس 100 +/-0.1mm کے طور پر بیان کیا گیا ہے، ایک بار جب یہ رداس پیدا، پالش اور ناپا جاتا ہے، تو ہمیں اس کی اصل گھماؤ 99.95mm معلوم ہوتی ہے جو مخصوص مکینیکل رواداری کے اندر آتا ہے۔اس صورت میں، ہم جانتے ہیں کہ فوکل کی لمبائی بھی درست ہے کیونکہ ہم نے درست کروی شکل حاصل کر لی ہے۔لیکن صرف اس وجہ سے کہ رداس اور فوکل کی لمبائی درست ہے، اس کا مطلب یہ نہیں ہے کہ لینس ڈیزائن کے مطابق کام کرے گا۔لہذا صرف گھماؤ کے رداس کی وضاحت کرنا کافی نہیں ہے بلکہ گھماؤ کی مستقل مزاجی بھی ہے - اور یہ بالکل وہی ہے جسے کنٹرول کرنے کے لئے طاقت کو ڈیزائن کیا گیا ہے۔اوپر بیان کردہ اسی 99.95 ملی میٹر رداس کو دوبارہ استعمال کرتے ہوئے، ایک آپٹیشین طاقت کو ≤ 1 λ تک محدود کرکے ریفریکٹڈ روشنی کی درستگی کو مزید کنٹرول کرنا چاہتا ہے۔اس کا مطلب ہے کہ پورے قطر پر، کروی شکل کی مستقل مزاجی میں 632.8nm (1λ = 632.8nm) سے زیادہ کوئی انحراف نہیں ہو سکتا۔سطح کی شکل میں کنٹرول کی اس زیادہ سخت سطح کو شامل کرنے سے اس بات کو یقینی بنانے میں مدد ملتی ہے کہ لینس کے ایک طرف کی روشنی کی کرنیں دوسری طرف کی روشنی کے مقابلے میں مختلف طریقے سے ریفریکٹ نہیں کرتی ہیں۔چونکہ مقصد تمام واقعے کی روشنی کی توجہ کو حاصل کرنا ہوسکتا ہے، اس لیے شکل جتنی زیادہ مستقل ہوگی، عینک سے گزرتے وقت روشنی اتنی ہی درست طریقے سے برتاؤ کرے گی۔
ماہرین موجوں یا کنارے کے لحاظ سے طاقت کی خرابی کی وضاحت کرتے ہیں اور انٹرفیرومیٹر کے ذریعے اس کی پیمائش کرتے ہیں۔اس کا تجربہ چپٹا پن کی طرح ایک انداز میں کیا جاتا ہے، جس میں ایک خمیدہ سطح کا موازنہ ایک حوالہ سطح سے کیا جاتا ہے جس میں گھماؤ کے انتہائی کیلیبریٹ شدہ رداس ہوتی ہے۔دونوں سطحوں کے درمیان ہوا کے خلاء کی وجہ سے مداخلت کے اسی اصول کو استعمال کرتے ہوئے، حوالات کی سطح سے جانچ کی سطح کے انحراف کو بیان کرنے کے لیے مداخلت کے کنارے کا نمونہ استعمال کیا جاتا ہے (شکل 11)۔حوالہ کے ٹکڑے سے انحراف انگوٹھیوں کی ایک سیریز بنائے گا، جسے نیوٹن کے حلقے کہا جاتا ہے۔جتنے زیادہ حلقے موجود ہوں گے، انحراف اتنا ہی بڑا ہوگا۔تاریک یا روشنی کے حلقوں کی تعداد، روشنی اور اندھیرے دونوں کا مجموعہ نہیں، غلطی کی لہروں کی تعداد سے دوگنا ہے۔
شکل 11: حوالہ کی سطح سے موازنہ کرکے یا انٹرفیرومیٹر کا استعمال کرکے طاقت کی خرابی کا تجربہ کیا گیا
طاقت کی خرابی کا تعلق مندرجہ ذیل مساوات کے ذریعہ گھماؤ کے رداس میں خرابی سے ہے جہاں ∆R رداس کی خرابی ہے، D لینس کا قطر ہے، R سطح کا رداس ہے، اور λ طول موج ہے (عام طور پر 632.8nm):
پاور ایرر [waves or λ] = ∆R D²/8R²λ
شکل 12: مرکز میں ڈائی میٹر بمقابلہ رداس کی خرابی پر پاور ایرر
بے قاعدگی
بے ضابطگی آپٹیکل سطح پر چھوٹے پیمانے پر تغیرات کو مدنظر رکھتی ہے۔طاقت کی طرح، یہ لہروں یا کنارے کے لحاظ سے ماپا جاتا ہے اور ایک انٹرفیرومیٹر کا استعمال کرتے ہوئے خصوصیات ہے.تصوراتی طور پر، بے ضابطگی کو ایک تصریح کے طور پر سوچنا سب سے آسان ہے جو اس بات کی وضاحت کرتا ہے کہ آپٹیکل سطح کتنی یکساں طور پر ہموار ہونی چاہیے۔جہاں ایک نظری سطح پر مجموعی طور پر ماپی گئی چوٹیاں اور وادیاں ایک علاقے میں بہت یکساں ہو سکتی ہیں، آپٹک کا ایک مختلف حصہ بہت زیادہ انحراف کا مظاہرہ کر سکتا ہے۔ایسی صورت میں، عینک کے ذریعے ریفریکٹ ہونے والی روشنی مختلف طریقے سے برتاؤ کر سکتی ہے اس پر منحصر ہے کہ یہ آپٹک کے ذریعے کہاں ریفریکٹ ہوتی ہے۔لہٰذا لینز ڈیزائن کرتے وقت بے قاعدگی ایک اہم خیال ہے۔مندرجہ ذیل اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ کس طرح ایک بے قاعدگی PV تصریح کا استعمال کرتے ہوئے بالکل کروی سے اس سطح کے انحراف کو نمایاں کیا جا سکتا ہے۔
شکل 13: بے قاعدگی PV پیمائش
بے قاعدگی سطح کی درستگی کی تصریح کی ایک قسم ہے جو یہ بیان کرتی ہے کہ کسی سطح کی شکل حوالہ سطح کی شکل سے کیسے ہٹ جاتی ہے۔یہ طاقت کے طور پر ایک ہی پیمائش سے حاصل کیا جاتا ہے.ریگولرٹی سے مراد سرکلر کناروں کی گولائی ہے جو ٹیسٹ کی سطح کے موازنہ سے حوالہ کی سطح سے بنتی ہے۔جب کسی سطح کی طاقت 5 کناروں سے زیادہ ہوتی ہے، تو 1 کنارے سے کم کی چھوٹی بے ضابطگیوں کا پتہ لگانا مشکل ہوتا ہے۔اس لیے تقریباً 5:1 کی بے قاعدگی اور طاقت کے تناسب کے ساتھ سطحوں کی وضاحت کرنا عام رواج ہے۔
شکل 14: ہمواری بمقابلہ طاقت بمقابلہ بے قاعدگی
RMS آیات PV طاقت اور بے قاعدگی
طاقت اور بے ضابطگی پر بحث کرتے وقت، ان دو طریقوں کو سمجھنا ضروری ہے جن کے ذریعے ان کی تعریف کی جا سکتی ہے۔پہلی ایک مطلق قدر ہے۔مثال کے طور پر، اگر آپٹک کو 1 لہر کی بے قاعدگی سے تعبیر کیا جاتا ہے، تو آپٹیکل سطح یا چوٹی سے وادی (PV) پر سب سے اونچے اور نچلے پوائنٹ کے درمیان 1 لہر کا فرق نہیں ہو سکتا۔دوسرا طریقہ یہ ہے کہ طاقت یا بے قاعدگی کو 1 لہر RMS (روٹ کا مطلب مربع) یا اوسط کے طور پر بیان کیا جائے۔اس تشریح میں، ایک نظری سطح جس کو 1 لہر RMS فاسد کے طور پر بیان کیا گیا ہے، درحقیقت، ایسی چوٹیاں اور وادیاں ہو سکتی ہیں جو 1 لہر سے زیادہ ہیں، تاہم، پوری سطح کا جائزہ لیتے وقت، مجموعی اوسط بے قاعدگی 1 لہر کے اندر ہونی چاہیے۔
مجموعی طور پر، RMS اور PV دونوں طریقے ہیں یہ بیان کرنے کے لیے کہ کسی چیز کی شکل اس کے ڈیزائن کردہ گھماؤ سے کتنی اچھی طرح سے ملتی ہے، جسے بالترتیب "سطح کی شکل" اور "سطح کی کھردری" کہا جاتا ہے۔ان دونوں کا حساب ایک ہی ڈیٹا سے کیا جاتا ہے، جیسے انٹرفیرومیٹر پیمائش، لیکن معنی بالکل مختلف ہیں۔PV سطح کے لیے "بدترین صورت حال" دینے میں اچھا ہے۔RMS مطلوبہ یا حوالہ کی سطح سے سطح کے اعداد و شمار کے اوسط انحراف کو بیان کرنے کا ایک طریقہ ہے۔RMS سطح کے مجموعی تغیرات کو بیان کرنے کے لیے اچھا ہے۔PV اور RMS کے درمیان کوئی سادہ رشتہ نہیں ہے۔تاہم ایک عام اصول کے طور پر، ایک RMS قدر تقریباً 0.2 غیر اوسط قدر کے طور پر سخت ہوتی ہے جب ساتھ کے ساتھ موازنہ کیا جائے، یعنی 0.1 لہر کی بے ترتیب PV تقریباً 0.5 لہر RMS کے برابر ہے۔
سطح ختم
سطح کی تکمیل، جسے سطح کی کھردری بھی کہا جاتا ہے، سطح پر چھوٹے پیمانے پر بے قاعدگیوں کی پیمائش کرتا ہے۔وہ عام طور پر پالش کرنے کے عمل اور مواد کی قسم کی بدقسمتی سے ہوتے ہیں۔یہاں تک کہ اگر آپٹک کو سطح پر تھوڑی سی بے قاعدگی کے ساتھ غیر معمولی طور پر ہموار سمجھا جاتا ہے، قریبی معائنہ پر، ایک حقیقی خوردبینی معائنہ سطح کی ساخت میں بہت زیادہ تغیرات کو ظاہر کر سکتا ہے۔اس نمونے کی ایک اچھی مشابہت یہ ہے کہ سطح کی کھردری کا موازنہ سینڈ پیپر گرٹ سے کیا جائے۔اگرچہ بہترین گرٹ سائز ہموار اور رابطے کے لیے باقاعدہ محسوس کر سکتا ہے، لیکن سطح دراصل خوردبینی چوٹیوں اور وادیوں پر مشتمل ہوتی ہے جس کا تعین خود گرٹ کے جسمانی سائز سے ہوتا ہے۔آپٹکس کے معاملے میں، "گرٹ" کو پولش کے معیار کی وجہ سے سطح کی ساخت میں خوردبینی بے ضابطگیوں کے طور پر سوچا جا سکتا ہے۔کھردری سطحیں ہموار سطحوں سے زیادہ تیزی سے پہننے کا رجحان رکھتی ہیں اور کچھ ایپلی کیشنز کے لیے موزوں نہیں ہوسکتی ہیں، خاص طور پر لیزر یا شدید گرمی کے ساتھ، ممکنہ نیوکلیشن سائٹس کی وجہ سے جو چھوٹی دراڑوں یا خامیوں میں ظاہر ہوسکتی ہیں۔
طاقت اور بے قاعدگی کے برعکس، جو لہروں یا لہروں کے حصوں میں ماپا جاتا ہے، سطح کی کھردری، سطح کی ساخت پر اس کے انتہائی قریبی فوکس کی وجہ سے، angstroms کے پیمانے پر اور ہمیشہ RMS کے لحاظ سے ماپا جاتا ہے۔مقابلے کے لیے، ایک نینو میٹر کے برابر ہونے کے لیے دس اینگسٹروم اور ایک لہر کے برابر ہونے کے لیے 632.8 نینو میٹر لگتے ہیں۔
شکل 15: سطح کی کھردری RMS پیمائش
| جدول 8: سطح کی تکمیل کے لیے مینوفیکچرنگ رواداری | |
| سطح کی کھردری (RMS) | کوالٹی گریڈ |
| 50Å | عام |
| 20Å | صحت سے متعلق |
| 5Å | اعلی صحت سے متعلق |
منتقل شدہ ویو فرنٹ کی خرابی۔
ٹرانسمیٹڈ ویو فرنٹ ایرر (TWE) روشنی کے گزرنے کے ساتھ ہی آپٹیکل عناصر کی کارکردگی کو کوالیفائی کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔سطح کی شکل کی پیمائش کے برعکس، منتقل شدہ ویو فرنٹ پیمائش میں سامنے اور پچھلی سطح، پچر، اور مواد کی یکسانیت کی غلطیاں شامل ہیں۔مجموعی کارکردگی کا یہ میٹرک آپٹک کی حقیقی دنیا کی کارکردگی کو بہتر طور پر سمجھنے کی پیشکش کرتا ہے۔
اگرچہ بہت سے آپٹیکل اجزاء کو سطحی شکل یا TWE وضاحتوں کے لیے انفرادی طور پر جانچا جاتا ہے، یہ اجزاء لامحالہ اپنی کارکردگی کی ضروریات کے ساتھ زیادہ پیچیدہ آپٹیکل اسمبلیوں میں بنائے جاتے ہیں۔کچھ ایپلی کیشنز میں حتمی کارکردگی کی پیشن گوئی کرنے کے لیے اجزاء کی پیمائش اور رواداری پر انحصار کرنا قابل قبول ہے، لیکن زیادہ مطلوبہ ایپلی کیشنز کے لیے یہ ضروری ہے کہ اسمبلی کی ساخت کی پیمائش کریں۔
TWE پیمائش کا استعمال اس بات کی تصدیق کے لیے کیا جاتا ہے کہ آپٹیکل سسٹم تصریح کے مطابق بنایا گیا ہے اور توقع کے مطابق کام کرے گا۔مزید برآں، TWE پیمائش کا استعمال سسٹم کو فعال طور پر سیدھ میں کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے، اسمبلی کے وقت کو کم کرتے ہوئے، متوقع کارکردگی کو یقینی بنانے کے لیے۔
پیرا لائٹ آپٹکس میں جدید ترین CNC گرائنڈرز اور پالشرز شامل ہیں، دونوں معیاری کروی شکلوں کے ساتھ ساتھ، اسفیرک اور فری فارم کنٹور کے لیے۔جدید میٹرولوجی بشمول Zygo interferometers، Profilometers، TriOptics Opticentric، TriOptics OptiSpheric، وغیرہ کو اندرونِ عمل میٹرولوجی اور حتمی معائنہ کے لیے استعمال کرنا، نیز آپٹیکل فیبریکیشن اور کوٹنگ میں ہمارے برسوں کا تجربہ ہمیں کچھ پیچیدہ اور پیچیدہ چیزوں سے نمٹنے کی اجازت دیتا ہے۔ گاہکوں سے مطلوبہ آپٹیکل تفصیلات کو پورا کرنے کے لئے اعلی کارکردگی کا مظاہرہ کرنے والے آپٹکس۔
مزید گہرائی سے تفصیلات کے لیے، براہ کرم ہماری کیٹلاگ آپٹکس یا نمایاں مصنوعات دیکھیں۔
پوسٹ ٹائم: اپریل 26-2023