DOI: 10.17586/2226-1494-2016-16-4-613-619


УДК620.172/.178.2

ВЛИЯНИЕ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ И ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ СИТАЛЛА СО-115М НА ПРОЧНОСТЬ ОПТИЧЕСКОГО КОНТАКТА

Тихменев Н.В., Закурнаев С.А., Озаренко А.В., Быстрицкий В.С., Мягков С.А., Столяров Р.А., Чечетов К.Е., Коршунов С.Е.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования: Тихменев Н.В., Закурнаев С.А., Озаренко А.В., Быстрицкий В.С., Мягков С.А., Столяров Р.А., Чечетов К.Е., Коршунов С.Е. Влияние методов обработки и очистки поверхности ситалла СО-115М на прочность оптического контакта // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16. № 4. С. 613–619. doi: 10.17586/2226-1494-2016-16-4-613-619

Аннотация

Предмет исследования.  Представлены результаты исследования оптического контакта деталей из ситалла марки СО-115М. В серийно выпускаемых лазерных гироскопах основным методом соединения деталей из ситалла марки СО-115М является оптический контакт. Существующая технология имеет ряд нерешенных вопросов, связанных с прочностью оптического контакта, которые определяют герметичность внутреннего объема лазерного датчика. Метод. Контроль механической прочности оптического контакта заключался в измерении удельного усилия разрыва соединения. Механические испытания на прочность проведены с помощью разрывной испытательной машины РМИ-250. При механических испытаниях к образцам прикладывали равномерно нарастающую нагрузку 50 Н/с. Фиксировалось значение, при котором происходит разрушение оптического контакта. Основные результаты. Показано, что одним из основных факторов, определяющих механическую прочность соединения, является чистота соединяемых поверхностей. Выполнено сравнение влияния различных методик очистки поверхности оптических элементов на прочность оптического контакта. Показано отрицательное влияние даже непродолжительного хранения оптических деталей после мойки на прочность сборки. Введение дополнительной операции механической полировки поверхностей перед их соединением у оптических деталей, которые находились на хранении, позволило значительно уменьшить разброс значений механической прочности оптических контактов. Экспериментально установлено, что прогрев сборки оптических элементов в вакууме при температуре 300 °С приводит к увеличению прочности соединения в 2 раза. При этом оптический контакт остается разъемным. Практическая значимость. Проведенные исследования дают возможность улучшить технические и эксплуатационные характеристики лазерных гироскопов. Использование дополнительных операций механической очистки поверхностей оптических деталей и вакуумного прогрева сборки в технологическом процессе производства лазерного датчика позволит значительно повысить его надежность, герметичность, срок хранения и эксплуатации.


Ключевые слова: оптический контакт, прочность, поверхность, стеклокерамика, ситалл

Список литературы

1. Обреимов И.В., Трехов Е.С. Оптический контакт полированных стеклянных поверхностей // ЖЭТФ. 1957. № 2. С.185–193.
2. Лисицын Ю.В. Исследование контактного соединения полированных оптических поверхностей: дис. … канд. техн. наук. Л., 1976. 193 с.
3. Качкин С.С., Листратова Г.В., Рыжакова В.А. Влияние масштабного и временного факторов на меха-ническую прочность оптического контакта // Оптико-механическая промышленность. 1989. №3. С. 46–48.
4. Золотарев В.М., Кураева Л.Н., Качкин С.С., Лисицын Ю.В. Исследование механизма контактного взаимодействия плоских поверхностей диэлектриков // ФТТ. 1978. №1. С. 177–181.
5. Plobl A., Krauter G. Wafer direct bonding: tailoring adhesion between brittle materials // Materials Science and Engineering R: Reports. 1999. V. 25. N 1. P. 1–88. doi: 10.1016/S0927-796X(98)00017-5
6. Справочник технолога-оптика / Под ред. М.А. Окатова. 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: Политехника, 2004. 679 с.
7. Азарова В.В., Акишев Ю.С., Бланк В.Д., Голяев Ю.Д., Голяева А.Ю., Грушин М.Е., Кульницкий Б.А., Петряков А.В., Сухов Е.В., Трушкин Н.И. Холодная плазма при атмосферном давлении как эффек-тивный инструмент для упрочнения оптического контакта в лазерных гироскопах // Контенант. 2015. Т. 14. № 2. С. 64–69.
8. Guttner A., Herrmann J., Simon K.-H. Method of Making Laser Gyro Resonator Blocks. Patent US5181306. 1993.
9. Altmann G.R., Weber M.W. Method of Making a Ring Laser. Patent EP0251128. 1992.
10. Ефремов А.А., Сальников Ю.В. Изготовление и контроль оптических деталей. М.: Высшая школа, 1983. 255 с.
11. Green K., Buke J., Oreb B. Chemical bonding for precision optical assemblies // Optical Engineering. 2011. V. 50. N 2. Art. 023401. doi: 10.1117/1.3533034
12. Тощина О.К., Казаков Е.Н., Лисицын Ю.В., Путилин Э.С. Определение расстояния между контакти-рующими высокоточными поверхностями оптических материалов // Доклады VII Всесоюзного сим-позиума по механоэмиссии и механохимии твердых тел. Ташкент, 1981. Т. 2. С. 96–98.
13. Любовина Л.А. Механическая прочность оптического контакта при испытаниях на отрыв // Оптико-механическая промышленность. 1967. №3. С. 41–43.
14. Виноградов А.Н., Запотылько Н.Р., Катков А.А., Матвеев Е.В. Проблемы оптического контакта при соединении элементов гелий – неоновых лазеров // Оптический журнал. 2014. №4. С. 61–67.
15. Черепнин Н.В. Вакуумные свойства материалов для электронных приборов. М.: Советское радио, 1966. 349 с.
16. Дэшман С. Научные основы вакуумной техники. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1950. 695 с.


 



Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2019 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика