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技術(shù)文章

了解表面質(zhì)量

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光學組件的表面質(zhì)量是對可能會在制造和處理過程中產(chǎn)生的表面缺陷的評估。在大多數(shù)情況下,這些缺陷幾乎或*不會對成像或聚光應用中的整體系統(tǒng)質(zhì)量產(chǎn)生負面影響。通常,它們只會略微降低吞吐量或略微增加散射光。但是,某些特定表面會對這些缺陷更為敏感(如成像板的表面),因為這些缺陷將進過聚焦,并且表面會出現(xiàn)高功率,而這些缺陷會增加能量吸收并損壞光學元件。適用于表面質(zhì)量評級的規(guī)定包括:

1、ANSI/OEOSC OP1.002-2009,針對光學和電光儀器 – 光學元素和組件 – 外觀缺陷*

2、ISO10110-7:2008,光學和光電- 適用于光學元件和系統(tǒng)的制圖 - 第7部分:表面缺陷公差*

3、ISO14997:2003;光學和光學儀器 - 用于檢測光學元件表面缺陷的方法

4、MIL-PRF-13830B;管理火控儀器光學組件的制造、組裝和檢測的一般規(guī)格

*可以按照這些標準制造愛特蒙特光學的自定義光學組件

愛特蒙特光學遵循常用的表面質(zhì)量評級方法:美國軍用性能規(guī)范MIL-PRF-13830B,該方法采用基于此處規(guī)定的校準的標準“劃痕和麻點”數(shù)。它確定了劃痕和麻點的口徑,并根據(jù)組件的大小及其劃痕和麻點數(shù)確立了限制每個缺陷所允許數(shù)量的規(guī)定。

劃痕和麻點數(shù)是不相關(guān)的兩位數(shù),通常以連字號分隔:前面是劃痕數(shù),后面是麻點數(shù)。這些數(shù)字通過肉眼將劃痕的亮度和麻點的直徑與校準標準中對應的內(nèi)容進行比較來確定,組件和標準均遵從性能規(guī)范中規(guī)定的光照條件。的劃痕和麻點數(shù)表明組件的劃痕亮度或麻點尺寸不能超出校準標準中的對應數(shù)字。

劃痕數(shù)是以下任意數(shù)字之一:10、20、40、60或80,其中劃痕亮度從10到80逐漸提高。這并不是準確的測量結(jié)果,只是表示組件劃痕亮度與校準標準劃痕亮度的佳匹配。但是,麻點數(shù)是可測量的數(shù)字:即大組件麻點的直徑,以1/100毫米為單位。因此,直徑為0.4mm的麻點將表示為麻點數(shù)40,直徑為0.2mm的麻點將表示為麻點數(shù)20,以此類推(圖1)。

圖1: 劃痕-麻點評估說明

一旦確定劃痕和麻點數(shù),即可按照以下方式確定可允許缺陷的限制:

劃痕

具有劃痕數(shù)(LSN)的抓痕長度之和不能超出光學元件直徑的四分之一。對于非圓形光學元件,應該使用與該光學元件相同區(qū)域的圓形的直徑。

麻點

所允許的大尺寸的麻點(N)的總數(shù)量不能超過直徑除以二十得出的商。

所有麻點直徑(d)的總和應該小于或等于所允許的大尺寸的麻點(N)的總數(shù)乘以麻點數(shù)(D)得出的積。

根據(jù)以上限制,直徑為100mm且表面質(zhì)量為60-40的光學元件可以具有多個亮度為60的劃痕(總長度不超過25mm)。它所具有的大尺寸,即0.4mm(40麻點數(shù))的挖痕不能超過5個,而且所有麻點的直徑之和不能超過4mm。

80-50的劃痕-麻點規(guī)格通常被視為標準質(zhì)量,60-40被視為精密質(zhì)量,而20-10則被視為高精密質(zhì)量。

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