Оптический производстенный контроль - Малакара Д.
Скачать (прямая ссылка):
Чтобы устранить рассмотренные недостатки радиальных экранов, для контроля главного зеркала Ликской обсерватории было применено спиральное расположение отверстий [13] (рис. 10.5). Оно отличается от классического тем, что дырки вдоль радиусов сдвинуты относительно соседних, образуя спираль (рис. 10.6)1
Такое распределение в отличие от равномерного позволяет выявить зональные погрешности, устраняя тем самым недостатки классического экрана. Однако ему также присуща некоторая неравномерность контроля зон поверхности. В результате на участки зеркала, вносящие максимальный вклад в формирование изображения при его работе, приходится относительно небольшое количество отверстий.)
Применение спиральных экранов. В этом случае для получения и обработки результатов широко используют и радиальное, и тангенциальное интегрирования, учитывая тем самым тот факт, что деформация зеркала всегда двумерна [10] из-за асимметричности отклонений поверхности от ее идеальной формы. Возникающие при этом трудности связаны с определением погрешностей зеркала, полученных с помощью отверстий, смещенных по диаметру относительно соседних радиусов экрана. Методы обработки данных подробно изложены в работе [13].
Рис. 10.5. Участок спирального экрана
Рис. 10.6. Экран со спиральные распредели 10.3.3. Контроль с использованием экрана с квадратным расположением отверстий
Для преодоления недостатков контроля с радиальным экраном Гартманна поверхность следует размечать таким образом, чтобы топки пересекали круговые зоны с обычно имеющимися в них погрешностями и делили зеркало на равные участки. Это достигается расположением контрольных точек по так называемой квадратной схеме с равным удалением друг от друга на пересечении линий, параллельных взаимно перпендикулярным осям прямоугольной системы координат (рис. 10.7).
После того как такая картина была использована для машинного анализа рассчитываемых систем, было предложено применить ее и для их контроля при изготовлении. Первоначально предполагалось анализировать с ее помощью характеристики изображения, а не волнового фронта. Однако оказалось, что с расширением применения ЭВМ для анализа комплексных массивов данных и совершенствованием денснтометрической техники быстрого и точного контроля положения пятен на фотопластинках, она позволила контролировать большие поверхности значительно тщательнее, чем ранее. Квадратные экраны, предложенные
ШЯВЯШШЩщШШ
• , ; їй
......................................................ИІ^Д^Иі^^ИИіі^^^Д
шШШИШШЯШШияштшШШШШ
і J
.....іИ^^жИ
ІЗшШШВиШШЯж
тШИШШЯ
Рис. 10.7. Экран с 440 отверстиями в вершинах квадратов, который использовался для контроль четырехметрового гиперболического зеркала (f/2,7), изготовленного в Национальной обсерватории в Китт-Пике, США [5]. Диаметр отверстий 25,4 мм, расстояние между ними
152,4 MM
262' Р. В. Шаком в частных сообщениях, были использованы дли контроля нескольких главных зеркал телескопов, в частности и объектива диаметром d — 4 м обсерватории в Китт-Пик [5, 20], англо-австралийского телескопа (с/ = 3,8 м), аттестованного фирмой «Грабб энд Парсонс» (частное сообщение Гаскони, 1972 г.); второго зеркала (?/-4 м), изготовленного в Китт-Пик для обсерватории Сьерро-Тололо [4], объектива (d = 2,6 м) для станции в Ире-ни-Дюпон, изготовленного в Оптическом центре Аризонского университета (частное сообщение Руда, 1974 г.), и, наконец, франко-канадского телескопа (?/ = 3,6 м) на Гавайях (Дансеп, частное сообщение, 1975 г.).
Квадратная матрица не"только дает равномерное распределение точек по поверхности, но и делает это без круговой симметрии, исключая необходимость в предположениях о расположении и симметрии обнаруживаемых погрешностей и возможность внесения искусственно увеличенных круговых погрешностей. Кроме того, именно она обеспечивает более высокую частоту расположения точек по сравнению с радиальным и спиральным экранами. Контроль данным методом не зависит от турбулентности воздуха и может проводиться как с помощью дополнительной оптики, так и без нее, например без компенсаторов (см. гл. 14). Второй вариант предпочтительней, так как позволяет устранить погрешности юстировки вспомогательных деталей и узлов и связанные с ними ошибки определения формы поверхности.
Другое преимущество такого экрана реализуется, если огг выполнен в виде жесткой твердой конструкции. В этом случае расположение отверстий можно тщательно проконтролировать заранее и точно определить все характеристики. В результате становится возможным использовать для регистрации отраженных лучей только одну фотопластинку и не только сэкономить время и трудозатраты, но и повысить надежность анализа данных за счет минимизации погрешностей их получения.1
¦ К сожалению, по-прежнему нельзя обнаружить небольшие погрешности поверхности на участках, расположенных между отверстиями SKpaHajuHo для этих целей можно с успехом использовать метод ножа, который удачно дополняет контроль с помощью квадратной матрицы. Кроме того, недавно выяснилось, что методы квадратного и, возможно, спирального экранов позволяют определять небольшие зональные погрешности за счет неоднократного контроля зеркала в одних и тех же условиях с поворотом экрана на заданную величину относительно поверхности [4]. При этом обеспечивается высокий' уровень воспроизводимости и взаимного дополнения результатов измерений и значительно более полная информация о контролируемой поверхности.
