测量精磨玻璃表面破坏层深度的侧面观测法

本文主要介绍用侧面观测法测量精磨玻璃表面破坏层深度的试件制做、测试仪器；对精磨裂纹也做了一定的分析。     

激光引起玻璃表面的破坏

探讨了高功率激光对玻璃表面的破坏。测量了在２００ｐｓ激光正入射照射下Ｋ８玻璃的破坏阈值。解释了样品输入面和输出面破坏阈值不同的原因。     

光学玻璃加工破坏层研究及粗磨、精磨、抛光工序加工余量的合理匹配

本文通过用五种散粒磨料（碳化硅）、五种固着磨料（金刚石）对八大类常用光学玻璃进行加工，用扫瞄电子显微镜观察其表面形貌，用抛测法测出其破坏层深度，得出一系列破坏层的深度数值，从而找出破坏层与磨料之问的函数关系。以破坏层的绝对深度为依据，得出光学加工中精磨、抛光工序的加工余量的合理匹配值。     

大口径非球面精磨表面形状检测技术研究

介绍了一种大相对口径非球面精磨阶段面形的测量方法原理及实现其功能的软件设计。利用机械接触式装置 ,通过长导轨及其光栅探头的高度变化来直接测量非球面的矢高 ,并把所测得的三维数据传输给计算机。经数据修正和预处理 ,通过MATLAB软件计算得到整个镜子的面形特征参数。其结果用来指导大口径非球面的精磨加工。     

西德的金刚石精磨

金刚石精磨在西德是最近二、三年发展起来的,进展也较快。采用金刚石精磨在光学玻璃工业中是一个新的工艺。它是在抛光之前的一道精密工序,其玻璃的切削过程应考虑到粗磨的公差。使用金刚石模具进行精磨,可以产生光滑的表面,得到的光圈在N=2以内。当精磨余量在0.08～O.10mm的范围内时,精磨的时间只要几秒钟,很少超过两分钟的,一般都在一分钟以内完成。而抛光时,在抛光余量为5～10μ的范围内,不需要破坏精     

玻璃表面缺陷单面成像

为解决薄玻璃等透明介质表面缺陷检测中上下表面检测区分困难的问题,提出一种基于菲涅尔公式的玻璃表面单面成像方法。方法利用线偏振光经过反射和折射后偏振特性的变化规律,优化入射光的入射角和偏振方向使上下表面成像光的偏振方向接近正交,再利用偏振片的滤光特性选择所需光线成像。通过理论计算和仿真分析得出入射光的最佳入射角和振动方位角,在分光计上进行实验验证,并设置评价函数对不同入射角所成像进行评估。实验证明,方法能够有效消除透明介质上下表面中其中任意一面的反射光线,实现单面选择成像。经过评价函数评价分析认为入射角较小的情况下成像效果较好。该方法简单可靠,不会损害检测样品,容易投入实际生产。     

超光滑加工精磨过程中损伤层与余量匹配的研究

对超光滑加工散粒研磨工序中采用的三级精磨法,进行了实验研究,通过改进差分化学刻蚀实验测出各级损伤层的厚度,利用损伤层厚度对加工余量匹配进行了优化。研究表明损伤层厚度与砂粒的粒径和压载之积成线性关系,与研磨时长无关;实验测得W28、W10、W5号磨料在实验条件下研磨加工产生的损伤层厚度分别为12.4μm、8.2μm、5.8μm;并根据损伤层厚度提出了加工余量的匹配建议方案。损伤层的相关研究为超光滑加工中提高生产效率以及减少麻点产生几率的研究提供了参考。     

光学零件制造工艺(二):表面粗糙度与破坏层的关系

在裂纹为玻璃研磨的主要机理的惰况下,表面粗糙度与破坏层深度有个恒定关系。在试验的条件范围内我们发现,金刚石固着磨料研磨的破坏层与表面粗糙凹凸层的深度比是6.2～6.4。比以前报导的散粒磨料础磨的值(3.7～4.0)要大。该常数值很有实用的意义。根据测出的表面凹凸层深度可准确估算出下道精磨或抛光工序必须去除的破坏层深度。     

金刚石精磨过程的机理

1 引言普通的光学玻璃零件的表面加工工艺过程包括三个工序:即粗磨、精磨和抛光。最初,由散粒磨料来完成粗磨和精磨两个工序,到四十年代,用金属结合的金刚石磨轮为工具的铣磨机代替了散粒磨料的粗磨,但是,直到六十年代,用金属结合的金刚石工具还没有代替精磨工序中的散粒磨料。金刚石工具作为特殊的应用用于光学零件的精     

玻璃中失效波传播的实验研究

通过轻气炮加载平面撞击实验,采用激光速度干涉仪(VISAR)测量了相同冲击载荷作用下不同厚度Soda-Lime玻璃试件背面的粒子速度,得到了Soda-Lime玻璃中失效波的传播轨迹和传播速度。结果表明:碰撞面上产生的失效波存在一定的初始时间延迟,且延迟时间随载荷增加而减小。研究结果对于深入认识失效波的产生机理及其在各类脆性材料中的传播规律具有重要作用。     

微加工中一种新型刻蚀深度实时检测系统

实现了一种新型刻蚀深度实时检测系统，整个系统对温度漂移，气体流动与外界振动等环境因素极不敏感，系统测量误差小于０．９８％，实现了在真空环境下刻蚀深度的实时监视与检测，对二元光学做加工具有现实意义。     

原子力显微镜测试光学超光滑表面微轮廓的研究

论述了使用原子力显微镜测量超光滑光学表面的优点及其在光学领域中的重要应用。列举了用这种方法测试得到的超光滑光学表面微轮廓图及纳米量级的微缺陷,以及这些表面镀膜前后表面形态结构和微粗糙度的变化。作为比较,列举了用干涉轮廓仪测得相同表面的微粗糙度参数等８。由于原子力显微镜有三维的高精度,而干涉方法只有一维的高精度,所以前者可以得出表面真实形貌和微轮廓。     

初中物理量的非常规测量法

各省市历年物理中考实验题中,如何测物质密度、测电阻、测电功率等实验的比例很大,涉及测其他物理量的题很少.研究近一、两年的物理中考实验命题,发现有一种新的趋势即如何用非常规的方法测上述三个物理量(密度、电阻、电功率)之外的其他物理量,现归纳、列举如下.     

液体表面波振幅与激发深度的关系

研究了液体表面波振幅随激发深度的变化特性.采用探针式激发器激发,观察到液体表面波的衍射图样|改变激发深度,得到不同激发深度处的衍射图样|根据衍射图样分布与表面波振幅之间的关系并进行计算机编程,获得表面波振幅与激发深度之间的关系.用最小二乘法拟合,发现|液体表面波振幅随激发深度的增加而减小,并呈指数规律.     

液体表面波振幅与激发深度的关系

研究了液体表面波振幅随激发深度的变化特性.采用探针式激发器激发,观察到液体表面波的衍射图样;改变激发深度,得到不同激发深度处的衍射图样;根据衍射图样分布与表面波振幅之间的关系并进行计算机编程,获得表面波振幅与激发深度之间的关系.用最小二乘法拟合,发现:液体表面波振幅随激发深度的增加而减小,并呈指数规律.     

Ground Penetrating Radar Nondestructive Testing Based on Wavelet Sparse Representation

Now Ground penetrating radar (GPR) nondestructive testing methods have been applied to many fields of physics. But traditional electromagnetic methods (usually based on least square and local iteration) just roughly give the information of location, level and quality. In this paper we consider inverse electromagnetic problem which is concerned with the estimation of electric conductivity of Maxwell’s equations. A wavelet multilevel representation is proposed to inversion of GPR nondestructive testing. Once we decompose the objective functional onto different levels from the smallest to the largest, there are very few local minimum on the largest level component of the problem. Then local convergent Gauss-Newton method could easily find the global minimum on this level which is close to the global optimization solution on the second largest level. So, Gauss-Newton method with initial value which is solved on the largest level has serious possibility to find the global minimum of the second largest level. Repeating this step one could find the global optimization solution of the original inverse problem. On each level, the stable and fast local convergent Gauss-Newton method is carried out. Results exhibits clear advantages over damping Gauss-Newton method and testify that it is an available method, especially on aspects of wide convergence and precision.     

X光激发的发光玻璃成像系统的成像像面调节研究

在有限景深的光学系统中，由于发光平面具有纵深方向的分布而不能清晰地成像于一个像面上；X光激发的发光玻璃成像系统具有这种性质. 针对不同发光平面的发光强度呈现指数衰减规律的发光玻璃的成像问题，用几何光学原理模拟了成像清晰度的变化规律，为这类成像系统的调节提供了依据，并获得了与理论推导的成像清晰度的变化规律相符的实验结果．     

K9玻璃薄膜对离子交换磷酸盐玻璃波导表面保护的优化研究

采用镀K9玻璃薄膜方法来解决离子交换掺铒磷酸盐玻璃波导表面的侵蚀问题,对K9玻璃薄膜的厚度进行了优化研究。测量分析了样品的荧光光谱和荧光寿命,采用光学显微镜和棱镜耦合技术对不同K9玻璃薄膜厚度下制备波导的表面形貌和导光特性进行了表征和测试。结果表明,与掺铒磷酸盐玻璃原材料相比,镀K9玻璃薄膜后荧光光谱保持不变,荧光寿命稍有下降(约0.2 ms);K9玻璃薄膜的厚度在60~80 nm的范围内保护效果最佳。为下一步制备掺铒有源玻璃光波导器件奠定了良好的实验基础。     

Soda lime玻璃材料中失效波形成和传播研究

 为了研究冲击载荷作用下Soda lime玻璃材料中失效波的形成和传播,通过轻气炮加载平板撞击实验,采用双螺旋锰铜压阻传感器,在一发实验中同时测量4种不同厚度试件背面与有机玻璃背板间界面处的纵向应力时程曲线,根据测量结果得到试件中失效波的传播轨迹。通过改变碰撞速度,对不同加载条件下的失效波形成和传播规律进行了研究,结果表明,Soda lime玻璃材料在冲击作用下产生失效波所需的延迟时间随冲击载荷的增加而减小,失效波传播速度随冲击载荷的增加而增加。最后采用弹性微裂纹统计模型描述冲击载荷作用下Soda lime玻璃的破坏机制,并将模型嵌入LS-DYNA有限元程序中,模拟试件在不同加载条件下的平板碰撞,所得横向应力和自由面粒子速度曲线均可用于表征失效波破坏现象。根据数值模拟结果分析失效波的传播轨迹,与实验测量结果符合较好。