Материалы оптические. Методы определения двулучепреломления

Установка кристаллов других типов — в соответствии с тех­ническими требованиями на материал.

при просмотре в направлении наибольшего размера не насту­пит слияние двух темных полос;

при просмотре в рабочем направлении наиболее темная по­лоса будет подведена на расстояние не более 3 мм от края для образцов с наибольшей стороной сечения, перпендикулярного к рабочему направлению, свыше 300 мм или на расстояние 10 % диаметра заготовки в случае, предусмотренном в п. 1.5.2;

при просмотре образцов, оптическая однородность которых оценивается по двулучепреломлению, наиболее темная часть по­лосы будет подведена к краю образца или внутреннему краю фаски;

при просмотре около свили (включения) ближайшая к сви­ли темная полоса, расположенная вдоль нее, не окажется на краю свили.

Для образцов с наибольшим размером стороны сечения, пер­пендикулярного к рабочему направлению, до 300 мм число участков измерения должно быть не менее четырех, а свыше 300 мм — не менее восьми.

Поворачивая анализатор, добиваются того, чтобы в месте из­мерения оказалась темная часть полос N или нейтральной по­лосы (если нет дополнительных темных полос): одной — при из­мерении в рабочем направлении или двух, двигающихся навстре­чу ДРУ^Г Другу до слияния, при измерении в направлении наиболь­шего размера по п. 1.5.7.

я Х(36О°А^4-20) ,,,

⁰360° ’ '

где X — длина волны, нм;

N —• число темных полос между нейтральной полосой и се­рединой или краем образца, N = 0, 1,2,...;

0 — угол поворота анализатора по п. 1.5.12,... .

Для длины волны л = 540 нм формула (1) принимает вид

6=3(180^+0). (2)

Значение 6 следует вычислять для каждого случая измерения в одной точке по п. 1.5.13.

Сходимость результатов измерений разности хода, вычислен­ных по формуле (1), не должна превышать значений, установлен­ных в табл. 3.

Таблица 3

тайную на 1 см длины хода лучей, для к=540 нм следует вы­числять по формуле

_{бт к =} 3(1W6) , ₍₃₎

о

где S — размер заготовки или образца, в направлении кото­рого измерялись У, 9, см.

6=30_с, (4)

где 0_С— угол поворота анализатора при компенсации около сви­ли, .... °.

2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ДВУЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЯ НА ФАЗОВОМ ПОЛЯРИМЕТРЕ

1. 1. Сущность метода

Метод определения показателя двулучепреломления (поясне­ние термина «показатель двулучепреломления» приведено в при­ложении 1) заключается в измерении двух углов, характеризую­щих линейно поляризованное излучение, прошедшее через обра­зец оптического материала.

Угол 0 характеризует разность фаз колебаний электрических векторов линейно поляризованных составляющих излучения и измеряется углом поворота анализатора при компенсации возник­шей разности фаз компенсатором.

Угол <р определяет азимут главного направления, соответст­вующего наибольшему значению показателя преломления, по ГОСТ 23778.

2. 2. Требования к отбору образцов

   1. Образец или заготовка, подлежащие измерению на фа­зовом поляриметре, должны иметь форму параллелепипеда или пластины.

   2. Размер S образца (черт. 2) в направлении прохождения излучения должен быть не более 100 мм для кристаллов и поли- кристаллических материалов и не ограничен для стекла.

   3. Размеры заготовки или образца в других направлениях, кроме рабочего (п. 2.2.2), не ограничиваются.

   4. Рабочие поверхности образца должны быть отполирова­ны или отшлифованы. Параметр шероховатости Rz не должен быть более 80 мкм.

Допускается проводить измерения заготовок или образцов с поверхностями, полученными после прессования, литья, вытягива­ния и не подвергнутых дополнительной обработке; образцов кристаллов — через поверхности роста или раскола по плоскос­тям спайности. В этом случае перед измерением рабочие поверх­ности должны быть смочены иммерсионной жидкостью.

/ — источник излучения; 2 — светофильтр; 3 — конденсор;

4, 10 — диафрагмы; 5 — объектив коллиматора; 6 — поляри­затор; 7 — измеряемый образец оптического материала; 8 — компенсатор; 9 ~ анализатор; 11 — окуляр

Черт. 2

3. 3. Требования к средствам измерений

   1. При проведении измерения следует использовать фазо­вый координатно-синхронный полярископ-поляриметр (далее — фазовый поляриметр) любого типа с ценой деления шкалы отсче­та углов 0 и <р не более 0,5°.

Типовая оптическая схема фазового поляриметра приведена на черт. 2

.Фазовый поляриметр должен быть аттестован в соответствии с ГОСТ 8.326.

Главные направления быстрого распространения излучения четвертьволновой фазовой пластинки должны совпадать с плос­костью пропускания поляризатора.

Угол синхронного поворота поляризатора и анализатора дол­жен быть не менее 135°.

Погрешность отсчета угла поворота — не более 0,5°.

1. 3. Требования к источнику излучения по п. 1.3.2.

   4. Требования к светофильтрам по п. 1.3.5.

   5. Требования к поляризатору по п. 1.3.3.

   6. Требования к компенсатору по п. 1.3.4.

   7. Устройство для поворота и наклона образца, закреплен­ного в держателе, совместно с механизмом координатных пере­мещений прибора должно обеспечивать подвод заданного рабо­чего участка образца к рабочему полю прибора в пределах 250 мм при вертикальном перемещении и в пределах 325 мм при горизонтальном.

   8. Требования к иммерсионной жидкости по п. 1.3.6.

   9. Требования к кювете для иммерсионной жидкости по и. 1.3.9.

   10. Требования к средствам измерения температуры по п. 1.3.7.

   11. Требования к средствам измерения размера образца по п. 1.3.8.

2. 4. Требования к подготовке измерений

   1. Проверку работы прибора следует проводить путем про­верки работы отдельных узлов, затем прибора в целом в соот­ветствии с технической документацией, утвержденной в установ­ленном порядке. <

Для проверки работы прибора допускается применять чет­вертьволновую фазовую пластинку.

установить заданный источник излучения и светофильтр;

включить источник излучения;

проверить нулевое положение лимба синхронного поворота поляризатора и анализатора.

Для этого при выведенной четвертьволновой фазовой плас­тинке следует установить лимб синхронного поворота на нулевую отметку, анализатор — на минимальную освещенность, что должно соответствовать нулевому положению лимба анализатора.

Затем следует ввести четвертьволновую фазовую пластинку и произвести синхронное вращение поляризатора с анализатором и четвертьволновой фазовой пластинкой. При этом поле зрения при­бора не должно просветляться.

1. 3. Образец или кювету с иммерсионной жидкостью и образцом следует устанавливать в держатель, подводя к цент­ру поля зрения окуляра рабочий участок образца. Координаты рабочего участка следует определять по шкалам механизма ко­ординатного перемещения образца.

   4. Требования к выдерживанию кюветы с иммерсионной жидкостью в рабочем помещении и температуре рабочего поме­щения по п. 1.4.3.

2. 5. Требования к проведению измерений

   1. При измерении углов повороты поляризатора и анализа­тора следует проводить вращением против часовой стрелки.

   2. Для измерения азимута главного направления следует синхронно поворачивать поляризатор и анализатор с четверть­волновой фазовой пластинкой до получения минимальной осве­щенности на рабочем участке образца.

Угол поворота <р отсчитывают по лимбу механизма синхронно­го поворота.

Угол поворота 0 анализатора следует отсчитывать по лимбу анализатора.

Если разность углов 01—0₂ попадает в первый (от 0 до 90°) или третий (от 180 до 270°) тригонометрический квадрант, то разность фаз положительная.

Если разность углов попадает во второй (от 90 до 180°) или четвертый (от 270 до 360°) тригонометрический квадрант, то раз­ность фаз отрицательная.

Целое число порядков разности фаз N может быть определе­но с помощью клинового компенсатора.

За окончательный результат следует принимать среднее ариф­метическое, полученных отсчетов.

6. 6. Требования к обработке результатов

   1. Разность фаз (ф) в градусах следует рассчитывать по формуле

ф=2(04-18О^), (5)

где 6 — угол поворота анализатора по п. 2.5.3,... °;

N — целое число порядков разности фаз по п. 2.5.6.