Высокоточные призменные модули для оптико-электронных приборов и комплексов

• Автор: Потелов, Владимир Васильевич
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 284 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Современные тенденции использования прецизионных оптических
призменных модулей
Глава 2. Особенности изготовления оптических элементов и покрытий
для призменных модулей
2.1. Экспериментальные исследования процессов скоростного шлифования и полирования оптических элементов из стекла
2.2. Исследование технологических процессов изготовления прецизионных поверхностей оптических деталей из кристаллов
2.3.Теоретические и экспериментальные исследования шероховатости оптических поверхностей, полученных механическим методом и способы оценки степени шероховатости
2.4. Современные вакуумные методы изготовления особо сложных отражающих, просветляющих, спектроделительных покрытий
2.5. Особенности получения новых расчетных показателей преломления в оптических слоях при их нанесении в вакууме
2.6. Экспериментальные исследования поляризационных эффектов, возникающих в процессе разработки и изготовления спектроделительных призменных кубиков
2.7. Синтез новых пленкообразующих материалов - титанатов и цирконатов гадолиния и лютеция для разработки и внедрения высококачественных оптических покрытий для видимой и ближней ИК областей спектра с предельными светотехническими параметрами
Глава 3. Теоретические и экспериментальные исследования в области технологий сборки высокоточных призменных модулей методами глубокого оптического контакта и оптических клеевых соединений
3.1. Сущность метода глубокого оптического контакта
3.2. Технологические особенности глубокого оптического контакта с применением пиролитических методов осаждения диоксида кремния на оптические подложки

3.3. Исследование возможности улучшения технологии глубокого оптического контакта с использованием высокочистых соединений
3.4. Вакуумные методы нанесения конструкционного слоя S1O2
3.5. Теоретические исследования по оптимизации пористости
пленки S1O2
3.6. Методы очистки оптических поверхностей перед нанесением
плёнки S1O2 и глубокого оптического контакта
Глава 4. Инновационные технологии сборки металлостеклянных призменных модулей с использованием клеевых соединений
4.1. Технологические особенности изготовления прецизионных металлических элементов из титановых сплавов
4.2. Теоретическое и экспериментальное обоснование оптимальной шероховатости оптических и механических поверхностей элементов под склеивание, соотношения коэффициентов линейного температурного
расширения
4.3 Особенности использования конструкционных марок клея в случае прецизионных сборок металлостеклянных конструкций. Математическое моделирование прочностных параметров прецизионных металлостеклянных призменных сборок
4.4. Закономерности влияющих технологических факторов на выходные оптические и экспериментальные параметры металлостеклянных сборок
4.5. Программно-методический комплекс для анализа характеристик напряженно-деформированного состояния клеевого соединения в призменных модулях
Глава 5. Практическое применение комплексной технологии изготовления
высокоточных оптических призменных модулей
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Проблема создания оптико-электронных систем и комплексов, в частности, для дистанционного зондирования Земли из космоса, передачи азимута систем прицеливания для оперативно-тактических ракетных комплексов и бронетанковых видов вооружений, во многом зависит от успешного решения конструкторских и технологических задач, связанных с изготовлением и применением высокоточных оптических призменных узлов и спектроделительных модулей. В последнее время изделия вышеуказанного класса приобрели особую актуальность [1, 2].
Дистанционное зондирование Земли из космоса - один из основных методов изучения окружающей среды и контроля её состояния, например, при решении многих задач геологии, в том числе при поисках месторождений полезных ископаемых и подземных вод, в лесном и сельском хозяйстве, океанологии и океанографии, при выборе местности под строительство и т.д. Непрерывно увеличивается его роль при решении экологических задач и в чрезвычайных ситуациях. По данным ЫА8А годовая экономия от эксплуатации спутников для изучения природных ресурсов Земли составляет сотни миллиардов долларов. В настоящее время для решения основных информационных задач дистанционного зондирования Земли необходимо одновременное наблюдение в нескольких спектральных диапазонах. На Международном симпозиуме ЮАВ88-2002 было отмечено, что в разработке систем XXI века для дистанционного зондирования Земли наблюдается тенденция перехода от односпектральных систем к комплексным многоспектральным.
Наряду с уже достигнутыми предельными пространственными информационными характеристиками (полоса захвата, пространственное разрешение, точность фотограмметрической привязки) современная аппаратура должна обеспечивать высокие радиометрические характеристики и высокое спектральное разрешение. Поэтому, кроме основного традиционного элемента оптической системы - объектива, важной составной частью современной аппаратуры

На основании приведенного анализа можно сделать вывод: причиной ухудшения качества обрабатываемой поверхности и уменьшения производительности полирования является образование налета на поверхности пенополиуретана. Налет стекла локализуется в порах, а затем разрастается до сплошных пластов неправильной формы, химический состав которых соответствует составу обрабатываемого стекла.
Полученные в лабораторных условиях результаты нашли своё подтверждение в производстве условиях. Проведены экспериментальные работы по определению влияния частоты вращения шпинделя п|1Ш, удельного давления (Р), концентрации порошка марки ПФ в полирующей суспензии (Т/Ж) на сполировывание стекла инструментом с пенополиуретановой подложкой.
Испытания проводились при полировании блока с плоскими прямоугольными деталями размером 45x65x6 мм из стекла марки К8. Количество деталей на блоке - 20 шт., детали крепились к наклеенному основанию жёстким способом. Шероховатость поверхности деталей, отшлифованных алмазным таблеточным инструментом, соответствовала Яа - 0,16 мкм.
Полированная подложка из наполненного пенополиуретана (25% порошка ПФ) толщиной 2 мм в виде лепестков приклеивалась к алюминиевой планшайбе с помощью эпоксидной смолы. Корректировка формы поверхности полировальника осуществлялась с помощью инструмента-корректора, которым служил таблеточный алмазный инструмент заданной точности. Полирующая суспензия со скоростью 5 л/мин подавалась через центр инструмента в схеме «инструмент сверху». Интенсивность съема определялась толщиной снятого стекла в единицу времени. Измерения проводились глубиномером с ценой деления 1 мкм. Температура полирующей суспензии составляла 25±2°С. Чистота поверхности отполированных оптических деталей соответствовала во всех экспериментах ГУ-У классу по ГОСТ11141-76, точность формы N - 5 и ЛИ — 0,5 интерференционных колец.