Способ изготовления диафрагм

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при изготовлении особо тонких эндоскопов. Цель изобретения повышение точности и производительности изготовления диафрагм. Пакет параллельно уложенных стеклянных трубок-капилляров 2, содержащих в своем составе растворимый свинец, пропитывают склеивающим веществом, например бальзамином 5, заполняющим при этом каналы самих трубок. После разрезания полученного стержня 7 на пластины обрабатывают обе плоскости каждой из них под размер изготавливаемой диафрагмы. Удаляют склеивающее вещество промывкой пластин в ацетоне. Прогревом пластин в водородной печи восстанавливают растворенный в стекле свинец, в результате чего пластины становятся непрозрачными. 6 ил.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при изготовлении оптических приборов различного назначения, например фотографических объектов, зрительных труб, микроскопов. Наиболее целесообразно использовать изобретение при изготовлении особо тонких эндоскопов и других малогабаритных оптических приборов. Целью изобретения является повышение точности и производительности изготовления. На фиг. 1 изображена укладка стеклянных трубок в пакет; на фиг.2 склеивание стеклянных трубок; на фиг.3 заготовка-стержень; на фиг.4 разрезание стержня на пластины; на фиг.5 разъединение пластин на составляющие элементы; на фиг.6 апертурная диафрагма. Диафрагмы изготавливаются следующим образом. Берут стеклянные трубки или капилляры, содержащие растворенный свинец с необходимым диаметром, и временно скрепляют трубки в пакет, представляющий собой пачку параллельно уложенных стеклянных трубок. Вытягивание стеклянных трубок из свинцово-силикатного стекла в капилляр широко применяется в промышленности, например, при изготовлении микроканальных пластин. Заданное сечение капилляров обеспечивается выбором диаметров исходных трубок (заготовок) и температурного режима процесса перетягивания. Трубки, скрепленные в пакет, пропитывают склеивающим веществом так, чтобы склеивающее вещество заполнило не только пространство между трубками, но и каналы самих трубок. Склеивающее вещество должно допускать последующее разъединение. После затвердевания склеивающего вещества полученный сплошной стержень разрезают на пластины в плоскостях, перпендикулярных осям трубок. Толщина пластины соответствует толщине диафрагм с припуском на окончательную обработку. Далее обе плоскости пластин обрабатывают под нужный размер, разъединяют пластины на составные элементы (например, растворяя склеивающее вещество или разжижая его нагреванием). Полученные детали промывают, удаляя склеивающее вещество из каналов, и делают непрозрачными путем восстановления свинца в стекле известным способом, например прогревом в водородной печи. П р и м е р. Для изготовления диафрагм использовались вытянутые из трубок, содержащих свинцово-силикатное стекло С93-1, капилляры с размерами: длина 100 мм, наружный диаметр 0,6 мм, внутренний диаметр 0,1 мм. В пакет 1 (фиг.1) параллельно друг другу после промывки в ацетоне было уложено 220 капилляров 2. Пакет 1 был завернут в полиэтиленовую пленку 3 (фиг.2) шириной 120 мм. Один из торцов обернутого пакета был помещен в сосуд 4 с бальзамином 5, а второй торец под прозрачный колпак 6 с разреженной атмосферой. Заполнение пакета 1 бальзамином 5 продолжалось до тех пор, пока верхний торец не покрывался бальзамином 5 и через него прекращался выход воздуха из капилляров. После этого сливался в емкость лишний бальзамин и скрепляемый пакет оставлялся до полной полимеризации бальзамина. Затвердевший стержень 7 был распилен перпендикулярно оси 8 (фиг.4) алмазным кругом с внутренней режущей кромкой толщиной 0,26 мм на пластины 9 толщиной 0,6 мм. 90 таких пластин 9 было наклеено воском на стеклянную плоскопараллельную пластину диаметром 100 мм. По известной технологии обработки стеклянных деталей была отшлифована и отполирована сначала одна, а затем и вторая торцовая сторона пластин 9 до толщины 0,1 мм. Разъединение пластин 9 на составляющие элементы 10 (фиг.5) производилось промывкой их в ацетоне. Скрепление бальзамином и заполнение им каналов капилляров обеспечило обработку торцов пластин без сколов и без засорения малых отверстий абразивом. На поверхностях элементов 9, уложенных в кварцевую кювету, в специальной печи при 400-450^оС в среде водорода за 4-4,5 ч восстанавливался свинец, и диафрагмы 11 (фиг.6) становились непрозрачными. Таким образом, за один технологический цикл было получено одновременно около 20000 диафрагм, точность изготовления которых была не ниже 0,8% т.е. наружный диаметр диафрагм был D= 0,6±0,005 мм, диаметр отверстий d 0,1±0,0008 мм, толщина диафрагм h 0,1±0,01, точность центрирования отверстий относительно наружного диаметра диафрагм была не ниже 0,001 мм. Восстановленный свинец на поверхности диафрагмы является хорошо поглощающей черной поверхностью (восстановленный свинец окисляется кислородом воздуха), что способствует более четкому формированию изображения в объективе. Для получения матовой поверхности диафрагм пластины 9 только шлифуют (без полировки). В сравнении с известными способами, например способом механической обработки деталей, предложенный способ позволяет выйти на новые рубежи по точности изготовления диафрагм Диафрагму с наружным диаметром 0,6 мм известными способами можно выполнить с точностью до 0,014 мм, а предлагаемым способом с точностью до 0,003 мм, т.е. повысить точность более чем в 4 раза, а выполнить отверстие 0,1 мм можно с большей точностью. И при этом ни один из известных способов принципиально не может обеспечить такой высокой точности (до 0,001 мм) центровки отверстия относительно наружного диаметра при такой высокой производительности изготовления диафрагм.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИАФРАГМ, включающий укладку стеклянных трубок, содержащих в своем составе растворимый свинец, в пакет, скрепление их, разрезание полученного пакета на пластины, механическую обработку торцов пластин, восстановление растворенного свинца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности изготовления, скрепление стеклянных трубок в пакет осуществляют путем склейки с одновременным заполнением каналов трубок этим же склеивающим веществом, а после механической обработки торцов перед восстановлением растворенного свинца пластины разъединяют на составляющие элементы с удалением склеивающего вещества.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6