Способ получения передающих изображение граданов

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРЕДАЮЩИХ ИЗОБРАЖЕНИЕ ГРА ЦАНОВ путем ионообменной обработки стеклянных цилиндров в расплаве солей при теьетературах выше Т., отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годных граданов с идентичными параметрами и максимальной .числовой апертурой, обработку осуществляют путем плотной упаковки стеклянных цилиндров в кассеты из материала с коэффициентом термического расширения, близким к коэффициенту термического расширения материала стеклянных цилиндров, а расплав прокачивают вдоль образующих стеклянных цилиндров со средней скоростью V/-|г ,где I - длина цилиндров; лсвремя установления равновесной концентрации обменивающихся катионов на границе раздела Л стекло - расплав соли. 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) С 03 С 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

К ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3525645/29-33 (22) 21. 12.82 (46) 23.07.84 Бюл. )" 27 (72) Б. Г. Гольденфанг, В. Г.Ильин, Г.О. Карапетян, Г.Т,Петровский, Н.В.Ремизов и К.М.Фрейверт (71) Ленинградский ордена . 1енина политехнический институт им. М. И. Калинина (53) 666.1.053.65 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 530864, кл . С 03 С 2 1/Ob, 1974 .

2. Авторское свидетельство СССР

Р 550349. кл. С 03 С 21/00. 1974. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРЕДА)0ЩИХ

ИЗОБРАЖЕНИЕ ГРАДАНОВ путем ионообменной обработки стеклянных цилиндров в расплаве солей при температурах выше Т, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения выхода годных граданов с идентичными параметрами н максимальной .числовой апертурой, обработку осуществляют путем плотной упа— ковки стеклянных цилиндров в кассеты из материала с коэффициентом термического расширения, близким к коэффициенту термического расширения материала стеклянных цилиндров, а расплав прокачивают вдоль образующих стеклянных цилиндров со средней скоростью /1,где — длина

Р

QY цилиндров, д — время установления равновесной концентрации обменивающихся катионов на границе раздела стекло — расплав соли.

4 1104

Изобретение относится к способам, обработки стекла ионным обменом .и может быть использовано в массовом производстве передающих изображение граданов. 5

Известен способ упрочнения стекла ионным обменом путем помещения кассет с вертикально расположенными в них заготовками из листового стекла в ванну с расплавом реагента, пере- 10 мешиваемого при обработке с помощью барабатеров и турбинок для интенсификации процесса t 1 J.

Однако характер упаковки заготовок в кассетах с закреплением в трех точках приводит к их деформации при обработке в расплаве при температуре на несколько десятков градусов выше температуры стеклования (Т ), а различие в коэффициентах термического расширения заготовок и кассет при нагреве и охлаждении в области температур, обычно выбираемой для получения граданов, приведет к деформации стеклянных цилиндров.

Кроме того, скорость перемешива ния расплава в этом способе устанавливается произвольно, что отрицательно скажется на величине равновесной поверхностной концентрации

30 обменивающихся катионов, причем отсутствие интенсивного перемешивания не позволит получить на оси оптического элемента максимально возмож— ной числовой апертуры.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения единичных передающих изображение граданов, состоящий в ионнообменной диффузионной обработке стеклянных цилиндров в расплавах .солей при температурах вы40 ше Т„(23

Недостатками известного способа являются искажение геометрической формы граданов и недостаточная вос- 45 производимость их свойств в массовом производстве, обусловленных неустойчивостью температурных режимов при последовательном помещении цилиндров в расплав, что отрицательно влияет 50 на распределение показателя преломления в силу зависимости диффузионных процессов от температуры. К деформации стеклянных цилиндров также приведут диффузионные и концентрационные на- 55 пряжения, возникающие при ионной обработке стеклянных цилиндров, свободно помещаемых в расплаве.

12 l 2

Цель изобретения — повышение выхода годных граданов с идентичными параметрами и максимальной числовой апертурой.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения передающих изображение града нов путем ионообменной обработки стеклянных цилиндров в расплаве солей при температурах выше Т>, обработку осуществляют путем плотной упаковки стеклянных цилиндров в кассеты из ма— териала с коэффициентом термического расширения, близким к коэффициенту термического расширения материала стеклянных цилиндров, а расплав про качивают вдоль образующих стеклянных цилиндров со средней скоростью

V>, где 1 — длина цилиндров, 1

Q7

ДТ вЂ” время установления равновесной концентрации обменивающихся катионов на границе раздела стекло — расплав соли.

На чертеже представлена установка, поясняющая предлагаемый способ.

Установка содержит ванну 1, расплав 2, поршень 3, кассеты 4 со стеклянными цилиндрами, обойму 5 и термопары 6.

Способ осуществляется следующим образом.

Стеклянные цилиндры плотно упаковывают в кассеты 4, изготовленные из материала с KTP близким к KTP стеклянных цилиндров. Кассеты устанавливают в обойме 5 на одном уровне. После этого обойму 5 с кассета— ми 4, предварительно прогретую до температуры расплава, устанавливают в расплаве необходимой соли, нагример нитрата натрия, чтобы верхний уровень обоймы находился ниже уровня расплава в течение всего времени обработки. Время обработки выбирают в зависимости от рабочей температуры чтобы полученное распределение показателя преломления было близко к параболическому. Расплав направляют с постоянной средней скоростью через кассеты со стеклянными цилиндрами. Минимальную скорость пропускания расплава через кассеты выби— рают такой, чтобы полученная числовая апертура граданов была максимальна при данном типе стекла, составе расплава и условиях обработки. Для этого производят измерения полного перепада показателя преломления

1104121 4

n0(1 g

45

Составитель А.Борисов

Техред Т.Дубинчак Корректор А.Ференц.

Редактор Г. Волкова

Вака з 5155/16 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 на граданах разной длины, проходивших ионообмепную диффузионную обработку одновременно.

Пример. В одном из проведенных экспериментов 800 стеклянных

5 цилиндров из ОФЭ вЂ” 1 диаметром 1 мм с KTP (о ) 70 10 К ",длиной 30 мм перед обработкой упаковывают в 10 стеклянных кассет из стекла с KTP

65 10 К . Обработку проводят в рас- 1О

-6 -1 плаве нитрата натрия при 496ОС в течение 36 ч. Время установления равновесной концентрации составляет около 10 с. Расплав пропускают через кассеты со средней скоростью !5

3 1Ь м ; например, с помощью ус— тановки, изображенной на фиг. 1.

В ванне 1 с расплавом 2 установлена обойма с 10 кассетами. В обойме ниже уровня установки кассет имеется группа отверстий для свободного выхода расплава из обоймы в ванну 1 с расплавом. Поршень 3 при этом почти плотно прилегает к внутренним стенкам обоймы и движется возвратно-поступа- 25 тельно вдоль оси обоймы. Расплав движется через кассеты в обеих на— правлениях. Поступающий через обойму и кассеты расплав вновь возвращается в ванну.

После такой обработки выход годных граданов составляет 957.. Ход изме— нения показателя преломления рассчитывают по интерферограмме и определяют для каждого из граданов выраже35 нием где n = 1,6 — показатель преломления на оси градана;

g = 0,166 мм - параметр распределения;

r — расстояние от оси градана.

Разброс по g (т.е. степень идентичности) для граданов этой серии составляет менее 17. Из 620 граданов был собран двухрядный блок с гексагональной укладкой в нем граданов.

Разрешающая способность блока при передаче изображения составила 50 мин/мм.

Максимальная числовая апертура равна 0,14

В случае изготовления граданов из стекла ЛК-1450 при минимальной

-з скорости обработки 5 10 м/с максимальная числовая апертура равна

О, 10, а если граданы выполнены из стекла ДГ-4 при скорости обработки

3-10 м/с максимальная числовая апертура составит О, 21 .

При обработке граданов в кассетах их пригодность может быть установлена непосредственно в кассетах.

Для этого торцы охлажденной вместе с граданами кассеты ошлифовываются и полируются. На оптической скамье

ОСК-2 может быть рассмотрено-изображение стандартной меры и оценено качество полученных элементов.

Использование предлагаемого способа получения передающих изображение граданов дает возможность получать граданы в массовом количестве и обеспечивает: ионообменную диффу- зионную обработку больших партий стеклянных цилиндров в одпнаковых условиях, сохранение геометрической формы граданов в широком диапазоне температур обработки, снижение потребляемой электроэнергии и количества особо чистого химического реагента, сокращение необходимого времени изготовления и обьема технологического оборудования, исключение тонкой операции промежуточного контроля качества и отбраковки граданов, увеличение выхода годной продукции и увеличение числа изготавливаемых блоков граданов и снижение себестоимости изделий.

Все это повысит эффективность предлагаемого способа, удешевит производство граданов и обеспечит изготовление блоков граданов для копировальной техники, т.е. имеется возможность увеличения эффективности способа с одновременным снижением себестоимости выпускаемой продукции .