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什么樣的光學(xué)玻璃才算合格品?
玻璃的品種有許多,其中光學(xué)玻璃便是其中一種,它是能改動(dòng)光的傳達(dá)偏向。它被普遍用于光學(xué)儀器的透鏡、棱鏡等。光學(xué)玻璃它必需滿意光這成象的要求,它不比普通的玻璃,對(duì)光學(xué)玻璃質(zhì)量的要求也很高。合格的光學(xué)玻璃它需求符合以下的要求。
起首,光學(xué)玻璃的光學(xué)常數(shù)以及統(tǒng)一批玻璃光學(xué)常數(shù)需分歧,第—品種光學(xué)玻璃對(duì)不同的波長(zhǎng)光芒都有規(guī)則的規(guī)范折射率數(shù)值,作為光學(xué)計(jì)劃者計(jì)劃光學(xué)系統(tǒng)的根據(jù)。
以是工場(chǎng)生產(chǎn)的光學(xué)玻璃的光學(xué)常數(shù)必需在這些數(shù)值肯定的允許偏向范疇以內(nèi),不然將使實(shí)踐的成象質(zhì)量與計(jì)劃時(shí)預(yù)期的后果不符而影響光學(xué)儀器的質(zhì)量。但是,經(jīng)過計(jì)算證明:如果對(duì)綠光與紅光消色差,那么藍(lán)光色差就會(huì)變得很大。同時(shí)由于同批儀器每每使用同批光學(xué)玻璃制造,為了便于儀器的分歧校正,同批玻璃的折射率允許偏向要較它們與規(guī)范值的偏向愈加嚴(yán)厲。
其次,它需求有高度的通明性,光學(xué)系統(tǒng)成象的亮度和玻璃通明度成比例干系。光學(xué)玻璃和其它玻璃的不同之點(diǎn)在于它作為光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)組成部分,必須滿足光學(xué)成象的要求。光學(xué)玻璃對(duì)某一波長(zhǎng)光芒的通明度以光吸取系數(shù)Kλ表現(xiàn)。光芒經(jīng)過一系列棱鏡和透鏡后,其能量局部消耗于光學(xué)零件的界面反射而另一局部為介質(zhì)(玻璃)自身所吸取。前者隨玻璃折射率的添加而添加,對(duì)高折射率玻璃此值甚大,如對(duì)重燧玻璃一個(gè)外表光反射消耗約6%左右。
光學(xué)玻璃中關(guān)于消除色差的相關(guān)介紹
復(fù)消色差 (APOchromatic) :可以想象,如果某種材料隨波長(zhǎng)變化折射率的數(shù)值可以任意控制,那么我們就能夠設(shè)計(jì)出完全沒有色差的鏡頭。(6)光學(xué)玻璃經(jīng)清洗后需漂洗,漂洗后的清潔度,除與清潔劑的漂洗性和清洗液中的清潔劑濃度有關(guān)外,還與漂洗工序的多少,漂洗供水量的大小,溫度及循環(huán)使用的純水是否干凈有關(guān)??上?,材料的色散是不能任意控制的。我們退一步設(shè)想,如果能夠?qū)⒖梢姽獠ǘ畏譃樗{(lán)-綠、綠-紅兩個(gè)區(qū)間,而這兩個(gè)區(qū)間能夠分別施用消色差技術(shù),二級(jí)光譜就能夠基本消除。
但是,經(jīng)過計(jì)算證明:如果對(duì)綠光與紅光消色差,那么藍(lán)光色差就會(huì)變得很大;如果對(duì)藍(lán)光與綠光消色差,那么紅光色差就會(huì)變得很大。各公司所謂AD玻璃、ED玻璃、UD玻璃,往往就是這一類代用品。理論計(jì)算為復(fù)消色差找到了途徑,如果制造凸透鏡的低折射率材料藍(lán)光對(duì)綠光的部分相對(duì)色差恰好與制造凹透鏡的高折射率材料的部分相對(duì)色差相同,那么實(shí)現(xiàn)藍(lán)光與紅光的消色差之后,綠光的色差恰好消除。
這個(gè)理論指出了實(shí)現(xiàn)復(fù)消色差的正確途徑,就是尋找一種特殊的光學(xué)材料,它的藍(lán)光對(duì)紅光的相對(duì)色散應(yīng)當(dāng)很低、而藍(lán)光對(duì)綠光的部分相對(duì)色散應(yīng)當(dāng)很高且與某種高色散材料相同。成型一般只采用澆注法、滾壓法、破缸法、液態(tài)法,有效地防止了在成型時(shí)對(duì)玻璃的攪動(dòng)。螢石就是這樣一種特殊材料,它的色散非常低(阿貝數(shù)高達(dá)95.3),而部分相對(duì)色散與許多光學(xué)玻璃接近。 熒石(即氟化鈣,分子式CaF2)折射率比較低(ND=1.4339),微溶于水,可加工性與化學(xué)穩(wěn)定性較差,但是由于它優(yōu)異的消色差性能,使它成為一種珍貴的光學(xué)材料。螢石早僅用于顯微鏡中,自從螢石人工結(jié)晶工藝實(shí)現(xiàn)以后,超長(zhǎng)焦鏡頭中螢石幾乎是不可或缺的材料。
由于螢石價(jià)格昂貴、加工困難,各光學(xué)公司一直不遺余力的尋找螢石的代用品,氟冕玻璃就是其中一種。各公司所謂AD玻璃、ED玻璃、UD玻璃,往往就是這一類代用品。
光學(xué)玻璃打磨后沒有條紋
普通玻璃產(chǎn)生的條紋,主要是因?yàn)榕浜狭喜痪鶆?;耐火材料腐蝕(主要引入了Al);制造玻璃制品時(shí)的攪動(dòng)而產(chǎn)生的。
所以光學(xué)玻璃就要從這幾個(gè)方面著手,原料要求純度>99%,雜質(zhì)都小于十萬分之幾,以及原料的粒度,秤量都有很高的要求。熔爐都采取陶瓷或鉑作為耐材。成型一般只采用澆注法、滾壓法、破缸法、液態(tài)法,有效地防止了在成型時(shí)對(duì)玻璃的攪動(dòng)。
另外熔爐的結(jié)構(gòu)也與日用玻璃熔爐不一樣,它分為熔化池(加料)、調(diào)節(jié)池(調(diào)節(jié)熔化氣氛)、精煉池(澄清)、均化池(攪拌),大型爐日產(chǎn)量一般也就只有5噸。