Optinis stiklas su išgaubtomis įgaubti paviršiais: gamyba, pritaikymas. Objektyvas, didinamasis stiklas

Optinis stiklas yra ypatingas būdaspagamintas skaidrus stiklas, kuris naudojamas kaip optinių prietaisų dalys. Tai skiriasi nuo įprastos švaros ir padidėjusio skaidrumo, vienodumo ir bespalvumo. Taip pat joje dispersija ir lūžio galia yra griežtai normalizuotos. Atitikimas tokiems reikalavimams didina gamybos sudėtingumą ir sąnaudas.

Istorija

Čia galite rasti daugybę namų apyvokos objektų naudojimo pavyzdžių, pavyzdžiui, padidinamąjį stiklą - įprastą didinamąjį stiklą - padės sukurti mažą projektorių iš įprasto išmaniojo telefono, tačiau optiniai akiniai pasirodė ne taip seniai.

Lęšiai jau seniai žinomi, tačiau pirmasis rimtasBandymas sukurti stiklą, panašų į tą, kuris naudojamas šiuolaikiniuose instrumentuose, gali būti priskiriamas XVII a. Taigi vienas iš jo darbų Vokietijos chemikas Kunkel paminėjo fosforo ir boro rūgštis, sudarančias stiklo sudedamąją dalį. Jis taip pat kalbėjo apie borosilikato karūną, kuris yra artimas kai kurioms šiuolaikinėms kompozicijos medžiagoms. Tai gali būti vadinama pirmąja sėkminga stiklo gamybos patirtimi, turinti tam tikrų optinių savybių ir pakankamo fizinio ir cheminio vienodumo laipsnio.

Pramonėje

Optinių stiklų gamyba pramonėjemastas prasidėjo XIX a. pradžioje. Šveicarijos Gianas ir Fraunhoferis pristatė palyginti stabilų tokio stiklo gavimo būdą Bavarijos gamykloje. Sėkmės raktas - tai lydymo mišinio priėmimas, sukamaisiais iš molio strypų, vertikaliai panardintų į stiklą. Dėl to buvo įmanoma gauti tinkamo kokybės optinį stiklą, kurio skersmuo iki 250 mm.

Šiuolaikinė gamyba

Spalvotų optinių stiklų gamybojepriedai naudojami su vario, seleno, aukso, sidabro ir kitų metalų turiniu. Valgymas vyksta nuo mokesčio. Jis pakrautas į ugniai atsparias vazos, kurios, savo ruožtu, dedamos į stiklo krosnį. Įkrovos sudėtis gali sudaryti iki 40% stiklo atliekų, svarbus dalykas yra stiklo sudėties ir alaus stiklo atitikimas. Valgant stiklinę maistą nuolat sumaišoma su keramikos ar platinos geležte. Taigi, pasiekiama homogeninė būklė.

Periodiškai tirpalas imamas pagal pavyzdįkuri kontroliuoja kokybę. Svarbus maisto ruošimo etapas yra skaidrinimas: iš pradžių į kaitinamąsias medžiagas įtraukiančių valymo medžiagų stiklo masė išleidžiama daug dujų. Formuojasi dideli burbuliukai, kurie greitai pakyla, užfiksuojant mažesnius burbuliukus, kurie neišvengiamai susidaro per virimo procesą.

Baigdamas, vazonai išimami iš orkaitės, po tokuri lėtai atvėsta. Aušinimas, atidėtas specialiais metodais, gali trukti iki aštuonių dienų. Ji turi būti vienoda, kitaip masėje gali susidaryti mechaniniai įtempimai, dėl kurių atsiranda įtrūkimų.

Savybės

Optinis stiklas yra medžiaga gamybailęšiai. Jie, savo ruožtu, išdėstyti į rinkimą ir išsklaidymą. Kolekcinėse yra abipus išgaubtas ir plokščias išgaubtas lęšis, taip pat įgaubtas išgaubtas lęšis, vadinamas "teigiamu menisku".

Optinis stiklas turi keletą savybių:

• Lūžio rodiklis, nustatomas pagal dvi spektrines linijas, vadinamas natrio dovana;
• vidutinė dispersija, kuria suprantamas spektro raudonos ir mėlynos linijos refrakcijos skirtumas;
• dispersijos koeficientas - vidutinis dispersijos ir refrakcijos santykis.

Spalvotas optinis stiklas naudojamas sugerties filtrai gaminti. Priklausomai nuo medžiagos, išskiriami trys pagrindiniai optinių stiklų tipai:

• neorganinis;
• organinis stiklas (organinis);
• mineralinis organinis.

Neorganinio stiklo sudėtyje yra oksidų ir fluoridų. Kvarcinis optinis stiklas taip pat reiškia neorganinę (cheminę formulę SiO₂) Kvarcas turi nedidelį refrakciją ir didelį šviesos pralaidumą, jam būdingas karščio atsparumas. Plati skaidrumo sistema leidžia ją naudoti šiuolaikiniuose telekomunikacijose (šviesolaidžio kabeliai ir kt.), Taip pat silikato stiklas yra būtinas optinių lęšių gamybai, pavyzdžiui, kvarcas gaminamas iš didinamojo stiklo.

Remiantis siliciu

Skaidrus silikatinis stiklas taip pat gali būtioptinis ir techninis. Optinis elementas yra lydantis kalnų krištolas, tai yra vienintelis būdas gauti visiškai vienarūšę struktūrą. Nepermatomuose stikliniuose mažos dujų viduje esančios medžiagos burbuliukai atitinka spalvą.

Be to, silicio pagrindu pagamintas kvarcinis stiklaspagamintas ir vadinamasis silicio stiklas, kuris, nepaisant panašios bazės, turi kitas optines savybes. Silicio elementai sugeba apibarstyti rentgeno spindulius ir perduoti infraraudonąją spinduliuotę.

Organinis stiklas

Vadinamoji lakai yra pagaminta remiantissintetinė polimero medžiaga. Ši skaidri ir kieta medžiaga reiškia termoplastikus ir dažnai naudojama kaip kvarcinio stiklo pakaitalas. Plexiglas yra atsparus daugeliui aplinkos veiksnių, tokių kaip didelis drėgnumas ir žema temperatūra, tačiau jis yra daug minkštesnis ir todėl labiau jautrus mechaniniams poveikiams. Dėl savo minkštumo organinis optinis stiklas yra lengvas procesas - jis gali būti "paimtas" net ir paprasčiausiu metalo pjovimo įrankiu.

Ši medžiaga puikiai tinka lazerio apdirbimui, lengvai pritaikyti piešinį ar graviūrą. Kaip objektyvas, tai puikiai atspindi infraraudonųjų spindulių, tačiau praleidžia ultravioletinius ir rentgeno spindulius.

Paraiška

Optiniai stiklai yra plačiai naudojamilęšių gamyba, kurios, savo ruožtu, yra naudojamos daugelyje optinių sistemų. Kaip didinamuoju stiklu naudojamas vienas rinkimo lęšis. Technologijoje, lęšiai yra svarbi ar didelė dalis sistemų, tokių kaip žiūronai, optiniai matavimai, mikroskopai, teodolitai, teleskopai, taip pat fotoaparatai ir vaizdo įranga.

Ne mažiau svarbūs yra optiniai akiniaiOftalmologija, nes be jų sunku arba neįmanoma ištaisyti regėjimo defektus (trumparegystė, astigmatizmas, hiperopija, apgyvendinimo sutrikimas ir kitos ligos). Akinių lęšiai su dioptriu gali būti pagaminti iš kvarcinio stiklo ir iš aukštos kokybės plastiko.

Astronomija

Optiniai stiklai yra svarbiausi ir brangiausibet kurio teleskopo komponentas. Daugelis gerbėjų patys renka refraktorius, tai reikalauja mažai, bet svarbiausia - plokščio stiklo lęšio.

XIX a. Pradžioje buvo gaminama vienaGalingas astronominis lęšis, greičiausiai jo poliravimas, praėjo kelerius metus. Pavyzdžiui, 1982 m. Čikagos universiteto vadovas Williamas Harperas paprašė finansuoti observatoriją milijonieriui Charlesui Yerkečiui. "Yerkes" investavo apie tris šimtus tūkstančių dolerių, o keturiasdešimt tūkstančiai nuėjo nusipirkti objektyvą tuo metu galingiausiu teleskopu planetoje. Observatorija buvo pavadinta finansuotoja "Yerkes" garbe, ir iki šiol šis reprezentatorius su 102 cm skersmens yra laikomas didžiausiu pasaulyje.

Didelio skersmens teleskopai yra atšvaitai, juose veidrodis yra šviesos surinkimo elementas.

Yra dar vienas objektyvo tipas, naudojamas kaipastronomijoje ir oftalmologijoje - stiklo su išgaubtomis įgaubti paviršiais, vadinamu meniskus. Jis gali būti dviejų tipų: išskaidymas ir surinkimas. Išskleistame meniske kraštinė yra storesnė nei centrinė, o surenkant ploną yra centrinė dalis.