Интерферометр Физо

Назначение

Интерферометр фотоэлектрический «Физо» (далее прибор) предназначен для измерений отклонений от плоскостности прецизионных поверхностей оптических деталей.

Применяется в научно-исследовательских институтах, оптическом приборостроении.

Описание

Интерферометр предназначен для контроля параметров формы плоских и сферических поверхностей. Устройство прибора приведено на рисунке 1.

Блок оптико-механический (БОМ) предназначен для формирования сферического волнового фронта апертурой А = 1:3 и направления его в блок эталонного алюминированного плоского зеркала 12. Блок оптико-механический состоит из следующих основных частей: двухкоординатного стола; узла подсветки 2; телескопической системы 3; узла светоделительной пластины 4; узла образцового плоского зеркала 5; узла объектива рабочей ветви 6 (6а); узла поворотного зеркала 7; узла фотоприемника с объективом сопряжения 8. Двухкоординатный стол выполняет роль несущей конструкции, на котором смонтированы все составные части БОМ. Конструкция стола позволяет осуществлять его перемещение в горизонтальной плоскости в двух взаимно перпендикулярных направлениях: вдоль оптической оси ± 20 мм, перпендикулярно оптической оси ±10 мм, а также осуществлять подъем и опускание изделия в пределах ±10 мм в вертикальной плоскости, проходящей через оптическую ось рабочей ветви БОМ.

Лазер 1 (1а) является встроенным источником излучения. Лазер 1 используется при работе с длиной волны X = 632,8 нм, лазер 1а при работе с длиной волны X = 442 нм.

Узел подсветки 2 предназначен для направления лучей от лазера 1 (1а) в телескопическую систему 3 и представляет собой два плоских зеркала, закрепленных в юстируемых кронштейнах.

Г

1-БОМ

1 - лазер (X = 632,8 нм)

1а - лазер (X = 442 нм)

2 - узел подсветки

3 - телескопическая система

4 - узел светоделительной пластины

5 - узел образцового плоского зеркала

6 - узел объектива рабочей ветви (Х = 632,8 нм)

6а - узел объектива рабочей ветви (X = 442 нм)

7 - узел поворотного зеркала

8 - (Ьотопоиемник с объективом

Рисунок 1

II - Блок регистратора (БР)

10 - цифровая камера

11 - телевизионная камера

III - Блок коллимирующей системы (БКС)

12 - блок плоского алюминированного зеркала 0155 мм

13 - блок внеосевой параболы

14 - блок контролируемого зеркала

15 - ситаллловая кювета с иммерсионной жидкостью

сопряжения

9 - откидывающееся зеркало

Телескопическая система 3 предназначена для уменьшения угла расходимости лазерного излучения и формирования плоского волнового фронта. Узел светоделительной пластины 4 предназначен для разделения плоского волнового фронта на рабочий и опорный и представляет собой плоско-параллельную пластину толщиной 30 мм со светоделительным покрытием, закрепленную в кронштейне. Узел образцового плоского зеркала 5 предназначен для формирования опорного волнового фронта и направления его в узел светоделительной пластины 4 и объектив сопряжения 8 и представляет собой образцовое плоское зеркало, закрепленное в юстируемом кронштейне. Узел крепления объектива рабочей ветви (6 - для работы с Х=632,8 нм, 6а - для работы с Х=442 нм) предназначен для преобразования плоского рабочего волнового фронта в сферический рабочий волновой фронт и представляет собой линзовый объектив, закрепленный в юстируемом кронштейне. Узел поворотного зеркала 7 предназначен для направления сферического волнового фронта в блок плоского эталонного алюминированного зеркала 12 и представляет собой плоское зеркало, закрепленное в юстируемом кронштейне. Узел фотоприемника с объективом сопряжения 8 предназначен для сопряжения изображения контролируемой поверхности с чувствительной площадкой фотоприемника цифровой (10) и телевизионной (11) камер и представляет собой линзовый объектив, закрепленный в юстируемом кронштейне, и ПЗС матрицу.Блок регистратора (БР) предназначен для визуализации и регистрации интерференционной картины на видеоконтрольном устройстве телевизионной камеры 11 и ЖК мониторе цифровой камеры 10. Блок колимирующей системы (БКС) состоит из: блока плоского алюминированного зеркала; блока внеосевой параболы; блока контролируемого зеркала; ситалловой кюветы с иммерсионной жидкостью. Блок плоского алюминированного зеркала предназначен для направлении светового пучка на внеосевое параболическое зеркало. Эталонное алюминированное плоское зеркало находится в юстируемой оправе и устанавливается на площадку в нижней части БКС и представляет собой эталонное плоское зеркало 0155 мм. Блок внеосевой параболы предназначен для преобразования сферического волнового фронта в плоско-параллельный волновой фронт, а также для расширения лазерного пучка 0430 мм и представляет собой внеосевое параболическое зеркало диаметром 440 мм с внеосевым параметром h=565 мм. БВП устанавливается в юстируемую оправу, закрепленную в верхней части БКС, позволяющую осуществлять угловые перемещения вокруг двух взаимно перпендикулярных осей и является осветителем системы «иммерсионная жидкость - контролируемая поверхность». Блок контролируемого зеркала предназначен для базирования, разгрузки и юстировки контролируемого изделия в процессе его контроля. Ситалловая кювета устанавливается в оправу нижней части БКС и наполняется иммерсионной жидкостью, которая создает эталонный волновой фронт. В качестве эталона иммерсионной жидкости используется масло ВМ-1.

Контроль формы поверхностей основан на анализе формы и расположения интерференционных полос, локализованных на проверяемой поверхности и спроецированных на матричный приемник. Анализ интерференционных картин и определение на его основе параметров формы контролируемой поверхности или отраженного от нее волнового фронта выполняется по специальной программе с помощью ПК.

Технические характеристики

Таблица 1

Рабочие условия применения:

-температура окружающей среды, °C

- изменение температуры окружающей среды в процессе работы не более, °C 0,1

- относительная влажность, не более, %

- атмосферное давление, Гпа.................................................................................. 866,4 - 1066,4

- допустимые вибрации в месте установки прибора должны превышать величин: амплитуда, мкм

частота, Гц

Знак утверждения типа

Знак Утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским методом и методом наклейки на корпус прибора.

Комплектность

В комплект поставки входит:

Поверка

Поверка интерферометра фотоэлектрического «Физо» производится в соответствии с документом по поверке «Интерферометр «Физо»». Методика поверки», разработанным и утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в сентябре 2010 г. и включенной в комплект поставки.

Основное поверочное оборудование: аттестованный набор эталонных мер плоскостности 0100 и 0200 мм по ГОСТ 8.296 - 78

Межповерочный интервал раз в год.

Нормативные документы

Техническая документация фирмы-производителя.

Заключение

Тип интерферометра фотоэлектрического «Физо» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.