Интерферометр для контроля качества выпуклых гиперболических зеркал телескопа кассегрена

 

гг1 523274

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.07.74 (21) 2042470/23 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР

ll0 p8f2M N306peTIHHH Опубликовано 30,07.76. Бюллетень № 28 (51) М. Кл G 01В 11/24 (53) УДК 531.715.1 (088.8) н открытий

Дата опубликования описания 06.09.76 (54) ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

ВЫПУКЛЫХ ГИПЕРБОЛИЧЕСКИХ ЗЕРКАЛ

ТЕЛЕСКОПОВ КАССЕГРЕНА

Изобретение относится к области оптического приборостроения, занятого изготовлением и исследованием астрономической оптики, и предназначено для применения в цехах и лабораториях оптико-механической промышленности.

Известен интерферометр для контроля качества гиперболических поверхностей, состоящий из осветлителя с монохроматическим источником света, светоделительного и наблюдательного устройств, оптических узлов эталонной и рабочей ветвей. Этот интерферометр основан на применении объектива особой конфигурации, устанавливаемого в рабочей ветви интерферометра.

Недостаток известного интерферометра состоит в том, что он практически неприменим для контроля зеркал большого диаметра (свыше 200 — 250 мм), так как объектив интерферометра в этом случае должен иметь сложную конструкцию, не обеспечивающую необходимую надежность и точность контроля.

Целью изобретения является расширение диапазона диаметров контролирующих зеркал, повышение надежности и точности контроля.

Это достигается тем, что в рабочей ветви интерферометра вместо объектива установлена менисковая линза с равными радиусами сферических поверхностей, причем изображение источника света расположено в переднем фокусе выпуклой поверхности линзы, а центр кривизны вогнутой поверхности ее совмещен с мнимым геометрическим фокусом контролируемого зеркала. При этом параметры линзы и контролируемого зеркала должны быть связаны соотношением г гг 2ro

7 и — 1 е — 1

10 где r — радиус сферических поверхностей линзы;

n — ее показатель преломления; гс — вершинный радиус гиперболической

15 поверхности; в — ее эксцентриситет.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого интерферометра.

20 Он содержит зеркало 1, выпуклая гиперболическая поверхность которого подлежитконтролю, линзу 2 с равными радиусами сферических поверхностей (вогнутая поверхность линзы имеет полупрозрачное зеркальное по25 крытие), светоделительный кубик 3, фокусирующую линзу 4, лазерный источник света 5 непрерывного действия, эталонное сферическое зеркало 6, объектив 7 и диафрагму 8.

Глаз 9 наблюдателя показан в положении на30 блюдения интерференционной картины. Точка

F является передним фокусом выпуклой поверхности линзы 2. Точка Š— ее мнимое изображение, построенное лучами, выходящими из линзы 2, F и F — геометрические фокусы контролируемой гиперболической поверхности, С вЂ” центр кривизны вогнутой полупрозрачной поверхности линзы 2, Лучи, выходящие из лазерного источника света 5, фокусируются линзой 4 в точку F, являющуюся передним фокусом выпуклой поверхности линзы 2, поэтому внутри линзы лучи света идут параллельно оптической оси.

Так как радиусы сферических поверхностей линзы одинаковы и точка F совмещена с точкой F>, то после выхода из линзы лучи света отражаются от гиперболической поверхности, падают нормально на вогнутую поверхность линзы 2 и после отражения от нее повторяют свой путь в обратном направлении. Лучи, выходящие из рабочей и эталонной ветвей, интерферируют между собой.

Заключение о качестве контролируемой поверхности делают по виду наблюдаемой интерференционной картины.

При указанном ходе лучей линза 2 практически не нарушает гомоцентричности пучка лучей, идущих из точки F, а только переносит ее изображение из точки F в точку Рь Так как внутри линзы лучи света идут параллельно оптической оси, то сферическая аберрация третьего порядка в такой линзе равна нулю.

Сферическая аберрация высших порядков практически не нарушает гомоцентричности краевых лучей при контроле выпуклых гиперболических зеркал телескопов Кассегрена,так как последние имеют небольшие апертурные углы в действительном геометрическом фокусе. Однако при необходимости влияние сферической аберрации высших порядков на вид интерференционной картины можно учесть при обработке результатов контроля. Так как вместо сложного объектива в рабочей ветви интерферометра установлена одиночная линза, то это дает возможность значительно расширить диапазон диаметров контролируемых зеркал. Например, для контроля гиперболического зеркала диаметром 500 мм практиче523274 ски невозможно изготовить сложный объектив нужного качества, в то время как изготовление одиночной линзы такого же диаметра не встречает затруднений в современном оптическом производстве. Кроме того, качества поверхностей линзы и всей линзы в целом легко проверить теневым или интерференционным методами из центра кривизны, что позволяет учесть собственные погрешности лин1р зы при обработке результатов контроля.

Эти достоинства позволяют значительно повысить надежность и точность контроля.

Формула изобретения

Интерферометр для контроля качества выпуклых гиперболических зеркал телескопов

Кассегрена, состоящий из осветителя с моно20 хроматическим источником света, светоделительного и наблюдательного устройств, оптических узлов эталонной и рабочей ветвей, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона диаметров контролируемых

25 зеркал, повышения надежности и точности контроля, рабочая ветвь интерферометра содержит менисковую линзу с равными радиусами сферических поверхностей, параметры которой связаны с параметрами контролируЗО емого зеркала соотношением

rn 2rpe и 1 Р 1 где r — радиус сферических поверхностей

35 линзы; и — показатель преломления стекла линзы;

r< — вершинный радиус контролируемого гиперболического зеркала; в — эксцентриситет зеркала, причем изображение источника света расположено в переднем фокусе выпуклой поверхности линзы, а центр кривизны вогнутой

45 поверхности линзы совмещен с мнимым геометрическим фокусом контролируемого зеркала.

523274

С/ р

/ i

/ ,г

Составитель И. Шабанова

Техред К. Камышникова Корректор М. Лейзерм ан

Редактор T. Горячева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1693/13 Изд. № 1504 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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