ГОСТ 8.506-84

Группа Т86*
__________________________
* В указателе "Национальные
стандарты" 2005 г. группа Т86.1. -
Примечание изготовителя базы данных.

     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Государственная система обеспечения единства измерений

ЗЕРКАЛА СФЕРИЧЕСКИЕ ВЫПУКЛЫЕ

Методика выполнения измерений радиуса кривизны и локальных отклонений формы поверхностей от сферы методом голографической интерферометрии сдвига

State system for ensuring the uniformity of measurements. Convex spherical mirrors.
Measurement technique of curvature radius and local departures of surfaces forms
 from sphericity by holographic shear interferometry

ОКСТУ 0008

Дата введения 1985-07-01

РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам

ИСПОЛНИТЕЛИ

В.И.Кухтевич (руководитель темы), А.П.Голиков, М.Л.Гурари, И.Н.Гусева, С.И.Прытков, В.И.Сачков, А.И.Трубников

ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам

Член Госстандарта Л.К.Исаев

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 4 апреля 1984 года N 1215

Настоящий стандарт устанавливает методику выполнения измерений локальных отклонений формы поверхности от идеальной сферы (местные ошибки поверхности), а также методику выполнения измерений радиуса кривизны с помощью голографической интерферометрии сдвига для выпуклых сферических зеркал диаметром от 100 до 500 мм в диапазоне значений радиусов кривизны 10-100 м, имеющих любые покрытия (или без них), с коэффициентом отражения не менее 0,75 на длине волны 0,63 мкм.

1. ОПЕРАЦИИ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

1.1. При проведении измерений радиусов кривизны и местных ошибок поверхности выпуклых сферических зеркал должны быть выполнены операции, указанные ниже:

проверка внешнего вида регистрирующей аппаратуры (п.4.1),

опробование регистрирующей аппаратуры (п.4.2);

юстировка оптической схемы голографического интерферометра сдвига (п.4.3.3);

получение голограмм зеркала (п.4.3.5);

получение голографических интерферограмм сдвига (пп.4.3.6- 4.3.8);

получение фотоснимков голографических интерферограмм сдвига (п.5.1);

определение радиуса кривизны контролируемого зеркала (пп.5.2.1-5.2.2);

определение местных ошибок поверхности контролируемого зеркала (п.5.3).

1.2. Для выполнения измерений применяют приборы, материалы и оборудование, указанные в справочном приложении.

2. УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

2.1. Метод измерений радиусов кривизны и местных ошибок выпуклых сферических зеркал основан на голографической интерферометрии и заключается в получении, наблюдении и иитерпретации интерферограмм, образованных световыми волнами, из которых хотя бы одна записана и восстановлена голограммой.

Для получения голографических интерферограмм с целью последующей обработки можно использовать в зависимости от специфики задачи измерения любой из методов голографической интерферометрии: метод двух экспозиций или метод реального времени.

2.2. При выполнении измерений должны быть соблюдены следующие условия:

температура окружающего воздуха (20±5) °С;

атмосферное давление (100±4) кПа;

относительная влажность воздуха (65±15)%;

напряжение питающей сети (220±4) В;

частота питающей сети 50 Гц.

Предельные отклонения частоты и содержание гармоник - по ГОСТ 13109-67.

Необходимо обеспечить затемнение помещения.

2.3. Операции по получению и обработке голографических интерферограмм должны выполнять лица, прошедшие специальный инструктаж. При выполнении измерений следует руководствоваться "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей" и "Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей", утвержденными Госэнергонадзором.

Требования безопасности при подготовке и выполнении измерений должны соответствовать "Санитарным нормам и правилам устройства и эксплуатации лазеров", утвержденным Минздравом СССР.

2.4. Перед измерениями контролируют влияние окружающих условий на работу установки типа УИГ-2Г-1 в помещении, где она расположена: ударные вибрации, воздушные потоки, звуковые колебания, частота которых может совпадать с резонансной частотой одного из элементов схемы, могут вызвать смещение интерференционных полос во время экспонирования голограммы.

Влияние окружающих условий контролируют путем получения вспомогательной голограммы диффузора с установленным за ним любым зеркалом (п.4.3.5) после сборки и юстировки интерферометра в помещении, предназначенном для измерений. Окружающие условия считают пригодными для работы, если наблюдается изображение, восстановленное с полученной голограммы.

3. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1. Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие подготовительные работы:

включают лазеры типов ЛГ-38 и ЛГ-52 согласно инструкции по их эксплуатации;

приготовляют проявитель и фиксаж;

приготовляют 10%-ный раствор хлорной меди, являющийся отбеливателем;

проводят контрольное измерение положения узлов сетки диффузора.

На поверхности диффузора равномерно выбирают узлов сетки (8). Выбирают начало координат в центральном узле и определяют координаты остальных узлов с относительной погрешностью ±0,5%. По каждой из двух координат строят градуировочные графики зависимости каждого узла от номера этого узла, где за номер принимают целое число узлов сетки, размещаемое на измеряемой координате данного узла;

подготовляют к работе установку типа УИГ-2Г-1 согласно нормативно-технической документации на нее;

проверяют наличие воды в водопроводной сети и сжатого воздуха в магистрали;

подготовляют подъемно-транспортное оборудование для транспортирования зеркал.

4. ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

4.1. Внешний осмотр

4.1.1. При внешнем осмотре установки типа УИГ-2Г-1 должны быть установлены:

отсутствие дефектов оптических элементов установки;

наличие защитного заземления корпуса установки и элементов защитной электрической блокировки отдельных приборов;

наличие свободных проходов около установки в зоне действия оператора;

возможность временного отключения принудительной вентиляции.

4.2. Опробование регистрирующей аппаратуры

4.2.1. При опробовании должны быть проведены следующие операции:

проверка плавности перемещения подвижных частей голографического интерферометра, надежности крепления оптических элементов в юстировочных приспособлениях;

проверка работоспособности пульта оператора;

включение и выключение затворов;

визуальная проверка наличия непрерывного излучения газового лазера типа ЛГ-38;

проверка свободной подвески плиты стола установки типа УИГ-2Г-1.

4.3. Юстировка оптической схемы голографического интерферометра сдвига и получение  голограмм

4.3.1. Радиусы кривизны измеряют в схеме голографического интерферометра сдвига, реализуемого на базе установки типа УИГ-2Г-1.

Голографический интерферометр сдвига собирают на амортизированной плите установки типа УИГ-2Г-1 из деталей, входящих в комплект установки. Дополнительно изготовляют диффузор и механизм сдвига.

Диффузор - рассеивающий плоский экран размером не менее 600x600 мм, изготовляемый из любого стекла нанесением матовой поверхности на одну из его сторон, обращенной к контролируемому зеркалу. На матовую поверхность экрана наносят квадратную координатную сетку штрихов с ячейкой размером 50X50 мм. Диффузор снабжен окном диаметром 20 мм, расположенным в нижней его части, для опорного светового потока. В произвольной точке диффузора имеется отверстие, в котором установлен микрообъектив с фокусным расстоянием 1 мм, снабженный приспособлением для юстировки в плоскости, перпендикулярной к диффузору. Диффузор жестко крепят перпендикулярно к поверхности плиты.

Механизм сдвига произвольной конструкции обеспечивает закрепление контролируемого зеркала с горизонтальным положением оптической оси на уровне центра диффузора и перемещение его при выполнении измерений. Механизм может быть снабжен сервоприводами, запускаемыми с пульта оператора. Направления необходимых перемещений зеркал указаны в таблице. Результирующее перемещение контролирует оператор как визуально по вспомогательной голограмме, так и с помощью микроскопа и автоколлиматора, входящего в оптическую схему.

Установка типа УИГ-2Г-1 предназначена для получения и регистрации голографических интерферограмм сдвига при измерении радиусов кривизны одновременно двух зеркал, одно из которых является образцовым, а другое - контролируемым, а при измерении местных ошибок - только контролируемого зеркала. В качестве образцового зеркала используют контрольное пробное стекло с радиусом кривизны, соответствующим заданному значению радиуса кривизны с отклонением не более ±10%. Образцовое зеркало устанавливают в схеме рядом с контролируемым, юстируют относительно последнего с помощью угловых перемещений и жестко закрепляют. Образованный таким образом блок зеркал не деформируется в течение всего времени измерения радиуса кривизны.

4.3.2. Принципиальная оптическая схема голографического интерферометра сдвига для измерения радиусов кривизны и местных ошибок поверхности выпуклых сферических зеркал приведена на черт.1.

1 - лазер; 2, 18 - афокальные насадки; 3, 17, 20, 22, 23 - поворотные зеркала; 4 - диффузор;
5 - контролируемое зеркало; 6 - подвижная каретка механизма сдвига; 7 - микрообъектив;
8 - образцовое зеркало; 9 - вспомогательное  зеркало (устанавливают после экспозиции);
10 - объектив (устанавливают после экспозиции); 11 - виброустойчивое  основание - плита;
 12, 21 - электромеханический затвор; 13 - узел крепления голограмм;
 14 - фотоаппарат; 15 - экран; 16 - автоколлиматор; 19 - светоделитель

     
Черт.1

Схема интерферометра фиксирована и не изменяется при замене контролируемого зеркала. Габариты схемы зависят от диаметров контролируемых зеркал. Для зеркал диаметром до 500 мм схема размещается в пределах стола установки типа УИГ-2Г-1 размером 3,0х1,2 м. Угол между опорным и объектным световыми пучками голографической схемы должен удовлетворять соотношению ; где - длина волны излучения лазера, равная 0,6328 мкм; - разрешающая способность используемого фотоматериала для голографии. Соотношение интенсивностей на выходе светоделителя для объектного и опорного световых пучков следует выбирать в диапазоне значений

.

Голограммы получают одновременно на две фотопластинки, одна из которых является вспомогательной. Необходимо обеспечить полный обзор поверхности диффузора и размещенных за ним контролируемого и образцового зеркал из точек закрепления обеих фотопластинок в течение всего времени измерений. При измерении местных ошибок образцовое зеркало отсутствует.

4.3.3. Оптическую схему голографического интерферометра сдвига для измерения радиусов кривизны выпуклых сферических зеркал юстируют в следующем порядке:

поворотом блока зеркал вокруг оси контролируемого зеркала устанавливают зеркала 5 и 8 в поле зрения автоколлиматора;