光學(xué)檢測(cè)儀和激光干涉儀
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刀口陰影法的實(shí)質(zhì)是用刀口在球波面會(huì)聚點(diǎn)處切割光束,即可看到具有特定形狀的陰影圖,從而判斷鏡面或波前所存在的面形誤差或波差。 刀口陰影法的特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單,靈活方便,非接觸式測(cè)量,不受檢驗(yàn)口徑限制,加輔助鏡和系統(tǒng)可以檢驗(yàn)多種鏡面和系統(tǒng),但其只能做定性測(cè)量。
1) 在陰影圖中,某區(qū)域的移動(dòng)方向與刀口切割方向相同,則表示刀口所在位置在這一區(qū)域的光線交點(diǎn)之前。與刀口所在位置為中心的球面波相比較,這個(gè)區(qū)域是凸起的。
2) 在陰影圖中,某區(qū)域陰影的移動(dòng)方向與刀口的移動(dòng)方向相反,則表示刀口所在位置在這一區(qū)域光線的交點(diǎn)之后,與刀口所在位置為中心的球面波相比較,這個(gè)區(qū)域是凹陷的。
3) 在陰影圖中,某區(qū)域出現(xiàn)均勻的半暗的陰影,則表示刀口恰好位于這一區(qū)域的光線交點(diǎn)處。
以上原則可以用下面的口訣表示:焦前刀影同方向;焦后刀影對(duì)面來(lái);焦點(diǎn)陰影一齊暗;左明右暗是高地;右明左暗是低谷。
由于刀口陰影法是完全依靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)給出定性結(jié)果或半定量結(jié)果,從定性檢驗(yàn)轉(zhuǎn)人定量檢驗(yàn)是技術(shù)人員長(zhǎng)期追求的目標(biāo)。
刀口陰影法定量檢驗(yàn)針對(duì)具體的被檢驗(yàn)的球面鏡如圖1所示:
圖 1 定量刀口陰影法測(cè)量裝置
該方法用CCD對(duì)陰影圖進(jìn)行二維掃描,用光強(qiáng)度的灰度等級(jí)來(lái)計(jì)算檢驗(yàn)結(jié)果。在一定程度上實(shí)現(xiàn)了刀口檢驗(yàn)的定量測(cè)量,然而此類測(cè)量方法受到一定的條件限制,例如機(jī)械以及空氣的微小振動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)無(wú)法采集,這對(duì)高精度的刀口測(cè)量是致命的。
刀口陰影法定量檢驗(yàn)工作有兩種觀點(diǎn):一是將定量化工作繼續(xù)從實(shí)驗(yàn)探索性推進(jìn)到儀器化;二是沒(méi)有必要花很大代價(jià)去營(yíng)造苛刻的環(huán)境追求那個(gè)“定量”結(jié)果,還應(yīng)保持其最初簡(jiǎn)單、方便之特點(diǎn)。被測(cè)件確實(shí)需要定量時(shí),可采用其他定量方法解決。