3分鐘了解光學零件表面光潔度

在日常的工作與學習中，光學零件的表面光潔度往往會影響我們的實驗結果的準確性。本文將介紹光學零件表面光潔度的定義、類型、國際常用標準、疵病的危害、檢驗方法及觀察方法。

01 表面光潔度的定義

表面光潔度是什么？



光學零件拋光完工后，對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（如麻點、擦痕、開口氣泡、破點、破邊、裂痕及印跡等疵病）應根據(jù)零件圖紙規(guī)定的等級要求進行檢驗。




02 表面光潔度類型

l 麻點

光學零件表面呈現(xiàn)的微小的點狀凹穴，包括開口氣泡、破點，以及細磨或精磨后殘留的沙痕等。

l 斑點

光學零件表面經(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按麻點處置,在透射光中觀察不到的斑點其允許存在的面積不得超過整個有效孔徑面積的0.5%。

l 擦痕

光學零件表面呈現(xiàn)的微細的長條形凹痕。

l 破邊

光學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)的破邊部分按麻點處置。



03 國際常用標準

我們國家的標準 GB/T1185-2006 、德國標準 DIN3140 、英國 BS4301:1968 、 ISO10110-7 和美國 JB MIL-O-13830 。




04 表面疵病的危害

① 離開成像面較遠的光學零件表面疵病，會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，即擋光比來描述，也可用產(chǎn)生的雜散光量來描述。

② 在強光源下使用，如超快激光或大功率激光，表面疵病會嚴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)生的熱效應現(xiàn)象，這可能會導致光學元件發(fā)生局部變形、破壞膜層等情況，進而危害整個光學系統(tǒng)。




05 表面疵病檢驗方法

在我們?nèi)粘５谋砻娲貌z驗中，常以我們國家的標準為檢驗指標。檢驗時應以黑色屏幕為背景，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。在檢驗零件時（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，觀察時允許朝任意方向轉向（側轉）零件，但在確定疵病大小時應以透射光為準，在透射光下觀察不出的不予考核。   

06 檢驗光學元件的觀察方法

 為了正確區(qū)分疵病的真實性，應將零件表面擦干凈，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，然后進行檢驗；另一種方法是在觀察疵病的同時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和反射光檢驗。

n 透射光檢驗：

是在規(guī)定的條件下，將被測零件置于光源和眼睛之間，用透射零件的光線來對表面疵病進行觀察的一種方法，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，觀察時允許朝任意方向轉動（側轉）零件，但在確定疵病大小時應以透射光為準，在透射光下觀察不出的疵病不予考核。

n 反射光檢驗：

這種方法是在規(guī)定的檢驗條件下，將光源眼睛和被測零件構成一定的角度，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行觀察的零件表面。在反射光下檢驗時，對棱鏡、楔形角度較大的楔形鏡等多采用內(nèi)反射光線進行觀察。對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記，然后輕微擺動零件，同時注意觀察疵病和符號的移動情況來進行分辨。