Установка кристаллов других типов — в соответствии с техническими требованиями на материал.
Измерение двулучепреломления около свили или включения следует проводить в тех случаях, когда участок вблизи них отличается по степени просветления и окраске от соседних участков заготовки или образца при осмотре. Заготовку или образец стекла устанавливают таким образом, чтобы направление свили составляло угол 45° с направлением плоскости пропускания поляризатора.
При разности хода при двулучепреломлении до 540 нм вводят съемный светофильтр и осуществляют компенсацию поворотом анализатора в зависимости от направления просмотра до тех пор, пока:
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.
При разности хода при двулучепреломлении более 540 нм при нулевом положении анализатора подсчитывают число полос N между участком образца оптического материала, где должно быть измерено двулучепреломление, и ближайшей к нему нейтральной полосой (см. приложение 1).
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 ДРУГ Другу до слияния, при измерении в направлении наибольшего размера по п. 1.5.7.
Направление компенсации выбирают таким образом, чтобы в образцах оптических материалов перемещались: при измерении в направлении наибольшего размера — две темные полосы к середине выбранного участка образца до слияния; при измерении в рабочем направлении — темная полоса от середины образца к краю; около свили одна темная полоса — к свили.
По направлению вращения анализатора определяют знак разности хода при двулучепреломлении и соответствующий ему знак напряжения (растяжения или сжатия); проверку определяемого знака проводят с помощью контрольного образца стекла, который должен иметь форму пластины размером 15Х X35X60 мм со следующим распределением напряжений: в центральной зоне — растяжение, в краевой — сжатие.
При просмотре цветного стекла при разности хода при двулучепреломлении более 540 нм в том случае, когда введение съемного светофильтра приводит к значительному потемнению поля зрения, измерения проводят без него.
При положении анализатооа, соответствующем моменту компенсации, по лимбу отсчитывают угол его поворота 6 в направлении измерения.
Измерения по пп. 1.5.4—1.5.12 в каждой точке места, определенного в п. 1.5.2 на заготовке или образце, проводят не менее трех раз.
Измерения в случаях, указанных в п. 1.4.4, проводят с интервалом не менее 8 ч.
Требования к обработке результатов
Разность хода при двулучепреломлении (б), нм, следует вычислять по формуле
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.
Разность хода при двулучепреломлении (6т.к), нм-см-1, измеренную в середине заготовки или образца в направлении наибольшего размера или на краю в рабочем направлении, рассчи-
Таблица 3
|
Разность хода при двулучепреломлении, нм |
Сходимость результатов измерении, нм |
|
До -100 включ. Св. 1’00 до 200 » » 200 » 400 » » 400 » 600 » » 600 » 1200 » » 1000 |
;±3 -±4 ±8 ;±',12 ,±20 ±25 |
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.
Разность хода при двулучепреломлении, измеряемую около свили или включения, (6с ), НМ, для длины волны Х=540 нм иМ=0 следует вычислять по формуле
6=30с, (4)
где 0С— угол поворота анализатора при компенсации около свили, .... °.
При изменении в результате механической обработки размеров заготовок бесцветного и цветного стекла с плоскопараллельными поверхностями следует пользоваться расчетом ожидаемого двулучепреломления. Метод расчета приведен в приложении 2.
2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ДВУЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЯ НА ФАЗОВОМ ПОЛЯРИМЕТРЕ
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. Требования к отбору образцов
Образец или заготовка, подлежащие измерению на фазовом поляриметре, должны иметь форму параллелепипеда или пластины.
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.
Размеры заготовки или образца в других направлениях, кроме рабочего (п. 2.2.2), не ограничиваются.
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.
Допуск клиновидности образца для кристаллов должен быть 0,1° для стекол — 0,5°.
Качество образца по свилям и пузырям — по п. 1.2.17.
На образце кристалла и поликристаллического материала (черт. 2) должно быть указано направление, вдоль которого проводят измерения в соответствии с техническими требованиями на материал.
/ — 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. Требования к средствам измерений
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.
Фазовый поляриметр должен быть снабжен механизмом синхронного вращения скрещенных поляризатора и анализатора и четвертьволновой фазовой пластинки.
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°.
Требования к источнику излучения по п. 1.3.2.
Требования к светофильтрам по п. 1.3.5.
Требования к поляризатору по п. 1.3.3.
Требования к компенсатору по п. 1.3.4.
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.
Требования к иммерсионной жидкости по п. 1.3.6.
Требования к кювете для иммерсионной жидкости по и. 1.3.9.
Требования к средствам измерения температуры по п. 1.3.7.
Требования к средствам измерения размера образца по п. 1.3.8.
4. Требования к подготовке измерений
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.
Подготовку к измерению следует проводить в следующей последовательности: >
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.
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.
Требования к выдерживанию кюветы с иммерсионной жидкостью в рабочем помещении и температуре рабочего помещения по п. 1.4.3.
5. Требования к проведению измерений
При измерении углов повороты поляризатора и анализатора следует проводить вращением против часовой стрелки.
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.
Для измерения разности фаз при двулучепреломлении (далее — разность фаз) следует синхронно поворачивать поляризатор, анализатор и четвертьволновую фазовую пластинку до значения угла (<р±45°); затем поворачивать анализатор до получения минимальной освещенности на рабочем участке образца.
Угол поворота 0 анализатора следует отсчитывать по лимбу анализатора.
Для определения знака разности фаз, если 0<5°, при включенной лампе накаливания поворачивают анализатор против часовой стрелки. Если при этом наблюдают переход от фиолетово-голубого цвета поля к красно-пурпурному, то разность фаз положительная, если цвета меняются в обратном порядке — отрицательная.
Для определения знака разности фаз, если 0>53, при включенной лампе накаливания вводят последовательно светофильтры, измеряя углы поворота анализатора двух длин волн: 01 для X] и 02 для Х2 по п. 2.5.3.
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.
Порядок полосы следует определять числом интерференционных полос, расположенных между нейтральной полосой и «измеряемой точкой образца.
Целое число порядков разности фаз N может быть определено с помощью клинового компенсатора.
Отсчеты по лимбам следует снимать три раза (независимо при измерении обоих параметров), повторяя измерения по пп. 2.5.3 и 2.5.4.
За окончательный результат следует принимать среднее арифметическое, полученных отсчетов.
6. Требования к обработке результатов
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.
Параметр (пц—н22) рассчитывают по формуле
