42278

СКЛЕИВАНИЕ ЛИНЗ

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Если например между положительной линзой из стекла марки К8 и отрицательной линзой из стекла марки ТФ1 будет воздушный промежуток то количество света отражаемого свободными поверхностями составит 18. Приведя поверхности в соприкосновение или заполнив промежуток между ними средой с показателем преломления равным или близким показателю преломления одной из линз потери света на отражение уменьшаются примерно до 10. Линзы в большинстве случаев склеивают веществами бальзамин М ОК72Ф ОК50 и др.

Русский

2013-10-30

408.5 KB

20 чел.

- 56 -

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8

СКЛЕИВАНИЕ ЛИНЗ

Цель работы - изучение одного из способов соединения деталей между собой - склеивания линз термопластичным клеем (пихтовым бальза-мом).

Цель соединения деталей между собой - точная фиксация их взаим-ного положения и уменьшение количества света, отражаемого свободными поверхностями. Если, например, между положительной линзой из стекла марки К8 и отрицательной линзой из стекла марки ТФ1 будет воздушный промежуток, то количество света, отражаемого свободными поверхностями, составит ~ 18%. Приведя поверхности в соприкосновение, или заполнив промежуток между ними средой с показателем преломления равным или близким показателю преломления одной из линз, потери света на отражение уменьшаются примерно до 10%. Для уменьшения потерь излучения на отражение от оставшихся свободных поверхностей до минимума останется только их просветлить. Склеивание - наиболее распространенный способ соединения оптических деталей. Технологию этого процесса определяют: тип, размер и материал деталей, технические требования к соединению, агрегатное состояние клея и его свойства. Склеенные детали  должны удовлетворять требованиям, заданным чертежом, в частности: допуску С на децентрировку, чистоте клеящего слоя, чистоте и точности формы внешних поверхностей и др..

Линзы, в большинстве случаев, склеивают веществами, (бальзамин-

-М, ОК-72Ф, ОК-50 и др.), которые при комнатной температуре находятся в жидком состоянии и не требуют прогрева соединяемых деталей для уско-рения или завершения процесса полимеризации. Термопластичный клей - пихтовый бальзам, используемый в настоящей работе, требует предвари-тельного нагрева до вязкого состояния и его применяют в основном для склеивания микрооптики.

Клеящие вещества должны удовлетворять следующим требованиям: прозрачность, бесцветность, чистота, оптическая однородность и опреде-ленный показатель преломления, отсутствие деформации соединяемых деталей, механическая прочность, морозостойкость и термостойкость соединения, простота расклейки деталей в случае некачественного соеди-нения.

Процесс склеивания линз состоит из нескольких последовательно выполняемых операций:

- подготовка деталей и клея. Соединяемые поверхности предва-рительно скомплектованных линз промывают, чистят и накладывают друг на друга. Их свободное перемещение относительно друг друга на тонкой воздушной подушке и появление интерференционной картины при уменьшении воздушной прослойки нажатием на верхнюю линзу является показателем правильности комплектации и качественной чистки соеди-няемых поверхностей. Сложенные парами детали нагревают до 100 - 130С.

- собственно склеивание. Сняв положительную линзу, на повер-хность отрицательной наносят необходимое количество клея. В нашем слу-чае пихтовый бальзам, находящийся в пробирке, нагревают на плитке до вязкого состояния. Вновь установив положительную линзу и прижимая её к нижней, толщину слоя доводят до минимально возможной (до 0,01 - 0,02 [мм.]). Уменьшение толщины клеящего слоя увеличивает механическую прочность и морозостойкость соединения.

- центрирование компонента. До затвердевания клея совмещают оптические оси склеиваемых линз. Их взаимное положение контролируют с помощью оптического прибора.

- выдержка и охлаждение компонента в положении, исключающем смещение линз относительно друг друга и нарушение их центрировки.

Устройство прибора для центрирования склеиваемых линз

Оптическая схема прибора (рис.34) составлена из элементов, обра-зующих коллиматор и микроскоп. В коллиматор входят: источник света 1, матовое стекло 2, конденсор 3, сетка 4, установленная в фокальной плоскости объектива 5. Микроскоп составляют: объектив 6, окуляр 7 с сеткой 8. Склеиваемую пару линз СЛ устанавливают в параллельном пучке за объективом 5. Изображение сетки 4 рассматривают в микроскоп. Если оптические оси склеиваемых линз не совпадают, то при их вращении в оправе, центр перекрестия сетки коллиматора будет перемещаться в поле зрения микроскопа по окружности. Для определения величины переме-щения на сетке окуляра нанесена шкала. Число m делений, уклады-вающихся в диаметр описываемой окружности, соответствует удвоенной величине децентрировки С.

Микроскоп может быть поднят или опущен по вертикальной направляющей, что позволяет контролировать совмещение оптических осей линз с фокусным расстоянием от 40 до 240[мм.]. Если фокусные расстояния выходят за указанные пределы, т.е.  240 и  40[мм.], в ход лучей вводят компенсационную линзу КЛ при этом изображение сетки 4 рассматривают в эквивалентном фокусе системы - склеиваемая линза + компенсационная линза. Набор компенсационных линз с различными фокусными расстояниями к.л. укреплен на поворотном диске и любая из них может быть введена в ход лучей оптической системы. Значение к.л. включенной линзы нанесено на стороне диска, обращенной к работающему на приборе.

Рис.34. Оптическая схема прибора для центрирования

склеиваемых линз

Содержание работы

  1.  Изучить описание работы и конструкцию прибора для центри-рования склеиваемых линз.
  2.  Рассчитать предельную величину (число m делений) перемещения центра сетки коллиматора по шкале сетки окуляра для заданного допуска С на децентрировку склеенных линз с учетом их фокусного расстояния .
  3.  Произвести склеивание линз с центрировкой их на приборе.
  4.  Рассчитать величину остаточной децентрировки Сост , измерив остаточную предельную величину m перемещения сетки коллиматора по шкале сетки окуляра.
  5.  Определить толщину клеящего слоя.

Методические указания и порядок выполнения работы

  1.  По заданной величине С допуска на децентрировку и  склеиваемой линзы рассчитать число m делений, в пределах  которых центр сетки коллиматора может перемещаться по шкале сетки микроскопа.

При совмещении оптических осей линз с фокусным расстоянием  от 40 до 240 [мм.], число делений m  определяют по формуле:

где - линейное увеличение объектива микроскопа ( 10 Х);

а - цена деления шкалы сетки (а = 0,1 [мм]).

При совмещении оптических осей линз с фокусным расстоянием, величина которого требует введения компенсационной линзы, на склеива-емую линзу будет падать непараллельный пучок. Поэтому величина перемещения центра сетки коллиматора в поле зрения микроскопа не будет соответствовать фактической децентрировке С.

В этом случае: ,

где S0 - расстояние от задней главной плоскости склеиваемой линзы до эквивалентного фокуса Э.

Э =  и S0 = Э ,

где h = 32[мм] - расстояние от задней главной плоскости компенса-ционной линзы до передней главной плоскости склеиваемых линз.

Фокусное расстояние к.л. компенсационной линзы выбрать по таблице 1 в зависимости, от величины  склеиваемой линзы.

Таблица 1



К.Л.



К.Л.

до -500

+ 198

от + 26

до + 54

- 41,7

от - 500

до - 100

+ 101

от + 28

до + 66

- 57,8

от + 8

до + 10

+ 21,3

от + 31

до + 120

- 209

от - 100

до - 25

+ 56

от +31

до + 84

- 101

от + 13

до + 20

+ 9,8

от + 35

до + 240

от + 21

до +38

- 17,4

от + 40

до +5000

+ 253

  1.  Рассчитать величину m, подготовить детали и клей, склеить линзы. Прижатием верхней (положительной) линзы к нижней (отрицательной) по-лучить минимальную толщину клеящего слоя.
  2.  Находящиеся в нагретом состоянии соединенные линзы устано-вить в оправу прибора. Подвижкой микроскопа добиться четкого изобра-жения сетки коллиматора. Вращая оправу и перемещая верхнюю линзу по нижней совместить их оптические оси. При этом диаметр окружности, описываемой центром сетки коллиматора должен быть минимальным.
  3.  Центрированный компонент охладить. Замерить величину m и рассчитать величину остаточной децентрировки Сост..

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

  1.  Краткую теоретическую часть.
  2.  Оптическую схему прибора для совмещения оптических осей склеиваемых линз, ход лучей в нем и краткое пояснение принципа действия.
  3.  Допустимое перемещение m центра сетки коллиматора по шкале сетки окуляра при заданном допуске С на децентрировку и фокусном расстоянии  склеиваемых линз.
  4.  Величину остаточной децентрировки Сост. после склеивания и центрирования линз.

Контрольные вопросы

  1.  Цель и способы соединения оптических деталей между собой.
  2.  Клеящие вещества и требования к ним.
  3.  Принцип работы прибора для совмещения оптических осей склеиваемых линз.
  4.  Назначение элементов оптической схемы прибора.
  5.  Назначение и выбор компенсационной линзы.
  6.  Чем определяется точность измерения величины децентрировки на данном приборе?

Литература

  1.  Семибратов М.Н. Технология оптических деталей. - М.: Маши-ностроение, 1978г.
  2.  Кузнецов С.М., Окатова М.А. Справочник технолога - оптика. - Л.: Машиностроение, 1983г..


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

3415. Электричество и магнетизм. Колебания и волны 392 KB
  Учебное пособие включает программу по второй части курса физики «Электричество и магнетизм. Колебания и волны», перечень теоретических вопросов и типовых задач по каждой теме для подготовки к семинарским занятиям, собеседованиям, экзаменам и контрол...
3416. Динамические системы 203.5 KB
  Динамические системы Динамической системой наз. система вида. Начальные условия. Для существования и единственности решения задачи, достаточно потребовать непрерывность правых частей, а также существование и н...
3417. Элементы квантовой механики 211.5 KB
  Элементы квантовой механики 1. Гипотеза де Бройля. 2. Соотношение неопределенности Гайзенберга. 3.Волновая функция и ее интерпретации. 4. Уравнение Шредингера. Стационарные состояния. В 1924 году французский физик Луи де Бройль выдвинул гипотезу о т...
3418. Движение свободной частицы 405.94 KB
  Движение свободной частицы. Для свободной частицы U(x) = 0 (пусть она движется вдоль оси x ). Решением уравнения Шредингера: будет функция, где A = const, волновое число — может принимать любые положительные значения...
3419. Элементы релятивистской механики 241 KB
  Элементы релятивистской механики. Принцип относительности и преобразования Галилея. Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца и следствия из них. Основной закон релятивистской динамики. Закон взаимо...
3420. Проводники в электрическом поле. Электроемкость проводников и конденсаторов 301.5 KB
  Проводники в электрическом поле. Электроемкость проводников и конденсаторов. Распределение зарядов на проводнике. Проводник во внешнем электрическом поле. Электроемкость уединенного проводника. Электроемкость шара. Конденсаторы и и...
3421. Постоянный электрический ток 228 KB
  Постоянный электрический ток.  Сила и плотность тока. Электродвижущая сила и напряжение.  Закон Ома. Сопротивление проводников. Последовательное и параллельное соединение проводников.  Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца...
3422. Основы термодинамики 227.5 KB
  Применение 1 закона термодинамики и изопроцессам. Адиабатный процесс. Тепловые двигатели, их КПД. Цикл Карно. Понятие об энтропии. Второе начало термодинамики. Диаграмма этого процесса в координатах p,V изображается прямой, параллельной оси ординат...
3423. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ КАДРОВОЙ РАБОТЫ (на примере ОАО «Инженерный центр энергетики Урала») 1.38 MB
  Учитывая тот факт, что управление кадрами организации есть составной элемент менеджмента, связанный с людьми и их отношениями внутри организации. То можно утверждать, что управление трудовыми ресурсами, сегодня, должно быть направлено на достижение эффективности работы предприятия, самих работников, развитию у них потребностей высокого уровня и способностей к творческой деятельности