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

18 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

68308. Системы электроснабжения РПС 276.5 KB
  По условиям работы холодильных установок ХНУ на подвижном составе с машинным охлаждением целесообразно применять передачу на переменном трехфазном токе. Это объясняется тем что пуск ХНУ производят сравнительно редко и не требуют при этом больших пусковых моментов от электродвигателе и в процессе работы...
68309. Поселенная структура сибирской деревни: необходимость и возможности изучения 37 KB
  На наш взгляд к числу важнейших проблем необходимость изучения которых явно недооценивалась аграрниками раньше и по прежнему недооценивается сегодня нужно отнести динамику поселенной структуры сибирской деревни которая бы включала в себя характеристику всех населенных пунктов по следующим параметрам...
68312. Разработка направлений совершенствования финансовой деятельности 436 KB
  Устойчивое финансовое состояние формируется в процессе всей финансово - хозяйственной деятельности фирмы. Определение ликвидности на ту или иную дату отвечает на вопрос, насколько правильно фирма управляла финансовыми ресурсами в течение периода, предшествующего этой дате.
68314. ФРАНЦИСК СКОРИНА 27 KB
  Библия в издании доктора Скорины это не церковное и не чисто академическое издание для научных целей это первое издание Священного Писания для домашнего чтения. В разное время имя Франциска Скорины носило пять улиц Минска: в 1926 1933 годах Козьмодемьянская улица; в 1967 1989 улица...
68315. Формы организации правового обучения 201.5 KB
  Наука обучения – это не искусство заставить. Это не умение убедить ученика учиться. Это наука создавать условия, при которых ученик сам себя убеждает в этом. И если у вас по-настоящему коллективные занятия, то наиболее убедительным аргументом в пользу принятия и выполнения учеником решения...