精密
光學(xué)工業(yè)決定著研究設(shè)備與檢測(cè)設(shè)備的制造與發(fā)展,這些設(shè)備應(yīng)在最佳的質(zhì)量控制條件下保持精密的制造
精度。
i&G`ah> 精密光學(xué)工人從事光學(xué)零件的制造,而這些光學(xué)零件要求十分完美,以便用于大氣層和空間用的跟蹤和制導(dǎo)系統(tǒng),檢驗(yàn)和對(duì)準(zhǔn)控制設(shè)備以及各種研究和測(cè)量?jī)x器。這些光學(xué)零件也應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究、工業(yè)研究以及商業(yè)上的質(zhì)量控制。
光學(xué)在線(xiàn)論壇 光學(xué)論壇 {%k;V ~ 機(jī)床本身所能達(dá)到的光學(xué)零件的精度是有限的,為了獲得更高的精度,需要細(xì)心及費(fèi)時(shí)的手工操作。涉及到的
光學(xué)系統(tǒng)直徑可能是幾英尺,如美國(guó)帕拉馬(Palomar)山天文臺(tái)的反射鏡,每英尺的
公差僅為百萬(wàn)分之一英寸甚至更小。
FG36,6N%2j J.W.蘭勞(Lanner)和E.戈?duì)柶澨℅oldstein)對(duì)光學(xué)工藝和光學(xué)技術(shù)人員的關(guān)系作了很好的描述:
e.YchGTQ 對(duì)當(dāng)代光學(xué)工藝作一種似乎矛盾的評(píng)論可能是有意義的。設(shè)計(jì)、研究及制造裝在人造衛(wèi)星上的尖端物理科學(xué)試驗(yàn)儀器,除了許多物理學(xué)家、工程師和其他人員的勞動(dòng)外,通常還要花費(fèi)以百萬(wàn)美元計(jì)的資金。在最后的硬件制造完成以前,分析與試驗(yàn)工作往往已進(jìn)行了好幾個(gè)月。這項(xiàng)工作對(duì)極大部分課題而言是一種完全合乎邏輯的研究過(guò)程。然而,到后來(lái),課題的整個(gè)科學(xué)研究的實(shí)施常常完全取決于承擔(dān)精密光學(xué)表面制造和質(zhì)量檢驗(yàn)的操作者。這種情況的出現(xiàn)可能是不可思議的,然而,有時(shí)卻象一條大的狗(比作是科學(xué)),要擺動(dòng)起來(lái)卻要依靠一條小的尾巴(比作手藝)。
$aI MQ[( 目前,只有在幾個(gè)最大的實(shí)驗(yàn)室里使用計(jì)算機(jī)控制的拋光機(jī),這種拋光機(jī)在某種程度上對(duì)制作精密非球面的加工人員有所幫助,然而質(zhì)量不那么令人滿(mǎn)意,因?yàn)檫@樣制造的非球面常常導(dǎo)致表面的象散誤差。此時(shí),熟練的加工人員必須采用與非球面零件同樣大小的軟拋光模,以修去象散。這僅僅是制造光學(xué)元件表面的一個(gè)例子,說(shuō)明操作人員必須嚴(yán)格滿(mǎn)足光學(xué)工程師的要求。
uR@Wv^ 要成為一名杰出的光學(xué)加工人員或光學(xué)技術(shù)人員,需要有木工或機(jī)械加工方面的手藝及某些經(jīng)驗(yàn),并能熟練地使用鋸床及銑床。業(yè)余
望遠(yuǎn)鏡的制作者已經(jīng)掌握玻璃在加工過(guò)程中的易碎特性,所以也能制作得很出色。J.斯克羅德在望遠(yuǎn)鏡反射鏡的制作方面積累了一些經(jīng)驗(yàn)。他在工作中最巧妙的是將街道上遠(yuǎn)距離(5 mile)的鈉光燈作為
光源,并用羅契(Ronchi)
光柵來(lái)檢驗(yàn)球差的修正情況。他將一塊凹光學(xué)表面加工成淺橢球面,再用有限距離的光源和羅契光柵檢驗(yàn)法測(cè)出球差校正過(guò)頭還是校正不足。他在自己的加工場(chǎng)地檢驗(yàn)橢球面的曲率半徑,因此不需要一次又一次地安裝反射鏡。當(dāng)然每次拋修以后,必須再檢驗(yàn)一次。采用這種方法獲得了高質(zhì)量的光學(xué)平面。
i/EiUH/~ 光學(xué)技術(shù)人員需具備下列技術(shù):
v})Ti190 1. 保養(yǎng)與維修設(shè)備及工作場(chǎng)地,作工作筆錄及進(jìn)度,并養(yǎng)成安全操作習(xí)慣;
+rw3.d 2. 操作機(jī)床設(shè)備,例如銑磨機(jī)、玻璃鋸床、磨邊機(jī)、手工研磨用的單軸機(jī)(粗磨)以及細(xì)磨機(jī)、拋光機(jī)和
鍍膜機(jī)。
PC7.+;1 3. 用各種磨料和拋光劑加工光學(xué)零件,以達(dá)到精確的直徑、曲率半徑、厚度、角度和平行度;
z4+6k-#): 4. 用單色光源、測(cè)微器、球徑儀、
透鏡光具座及自準(zhǔn)直儀測(cè)試光學(xué)平面、曲率半徑、外形尺寸、角度及光學(xué)質(zhì)量;
D&d:>.~u 5. 正確使用自準(zhǔn)直儀、光具座及其附件、干涉儀、羅契檢驗(yàn)及刀口檢驗(yàn)儀來(lái)保證精度并進(jìn)行光學(xué)特性的檢測(cè);
Bw7:ry 6. 組合檢驗(yàn)裝置,檢查拋光與修磨操作的情況,判斷測(cè)試結(jié)果,以指導(dǎo)加工,使之生產(chǎn)出有用的光學(xué)零件;
10a*7 L 7. 為了檢驗(yàn)的需要,操縱鍍膜機(jī),將制造好的毛坯鍍上反射膜。
2EcYO$R! 還需要下列方面的知識(shí):