Способ оптического исследования полировки опорных камней приборов

Способ оптического исследования полировки опорных камней приборов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СССР

М 58946

Класс 42h, Зб;

21е, 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и региетрироеано е ырра изобретений кое«лани «ри ьззн сС

ЕС- й,Л .1 1

l-«Ъ,-.," 1!!ИД «з :

::з

Б. А. Остроумов и P. М, Лишанский, 1 Ье1еЗ/ ; 31 т.е +

Способ оптического исследования полировки опорных камней приборов.

Заявлено 29 апреля 1939 года в НКАП за гв 6344.

Опублнковаио 31 января 1941 года.

Как известно, в измерительных и других приборах применяются подпятники из камней, причем при оценке камня качество полировки его кратера имеет первостепенное значение.

В настоящее время для оценки качества полировки кратера камня пользуются тремя способами оптического исследования.

1. Способ непосредственного рассматривания,в бинокулярный микроскоп дает грубое, представление о качестве поверхности и сильно зависит от способа освещения.

2. Способ проверки качества полировки на ощупь очень остро отточенной иголкой требует большого навыка и не дает полной гарантии характеристики камня.

3. Способ рассматривания камня в монокулярный микроскоп на просвет при определенном направлении потока освещающих лучей требует также навыка и не позволяет четко отличить дефекты полировки кратера от неровности дна и от внутренйих включений в самом подпятнике. В виду этого, названный способ очень субъективен.

Предлагаемый способ оптического исследования полировки опорных камнеи приборов имеет целью гарантировать максимальную объективность и возможность классификации подпятников по типам и сортам.

Этот способ основан на принципе ультрамикроскопии, т. е. на боковом освещении кратера камня, заполняемого иммерсионной жидкостью, показатель преломления которой близок к показателю преломления камня. Боковое освещение совершенно исключает влияние неровностей дна и включений в толщу самого камня.

На чертеже, фиг. 1 и 2 изображают поперечный разрез опорного камня, фиг. 3 — схему оптического исследования по предлагаемому способу.

Ультрамикроскопическое бокозвое освещение применяется обычно для обнаружения частиц, взвешенных в объеме прозрачной среды. Дефекты полирожи расположены на границе среды (камень-.воздух). Поэтому, для обнаружения их ультрамикроскопическим методом необходимо заполнить объем кратера иммерсионной жидкостью с показателем преломления, близким к показателю преломления камня. Тогда боковые световые лучи будут проходить сквозь границу камень — жидкость лишь с небольшим преломлением (фиг. 1), не испытывая полного внутреннего отражения. Все же шероховатости и царапины на поверхности будут вызывать рассеивание света, как в ультрамикроскопе, и будут в виде звездочек ясно видимы на темном фоне. Это объясняется тем, что, вследствие резких искривлений границы камень — жидкость, которые имеют место в царапинах и шероховатостях, будут наблюдаться явления полного внутреннето отражения и рассеяния света, несмотря на небольшую разность в показателях преломления (фиг. 2).

Без жидкости, при условии, что угол растворения кратера близок к 90, и следовательно, угол падения луча сбоку на стенку кратера близок к 45, полному внутреннему отражению подвергается весь свет, упавший на стенку кратера; при этом весь свет отразится вн|из, освещая нижнюю пове рхность камня, что создает светлый фон, на котором нельзя будет увидеть центры рассеяния света.

Для осуществления бокового освещения, обеспечивающего при наличии жидкости в кратере камня, видимость дефектс в поверхности, необходимо применить осветительное коническое зеркало 6 (фиг. 3) с углом растворения в 90, превращающее вертикальные лучи от осветителя 8 микроскопа в горизонтальные, проникающие в подпятник сквозь боковые стенки его.

Как видно из фиг. 3, лучи, прошедшие сквозь камень 4, отражаются зеркалом 6 вниз и не могут попасть ни на объектив 1 микроскопа, ни на нижнее основание камня.

Коническая форма зеркала 6 обеспечивает равномерное освещение кратера 2 со всех сторон. Для избежания попадания в объектив, поступающего через нижнее большое основание конуса зеркала 6 прямого света из осветителя 8 микроско па, под основанием камня 4 помещается круглый затемняющий экран 5, диаметро м равный верхнему осчованию конического осветительного зеркала 6, куда вкладывается камень.

Для обеспечения геометрической правильности поверхности жидкости (избавления от мениска) и для защиты от пыли, камень покрывается покровным стеклом 3, смоченным снизу жидкостью.

При правильной уста но вке камня в о светительном зеркале должно полу.читься совершенно темное поле зрения, на котором все шероховатости, царапины и дефекты полировки видны в форме ярких звездочек и штрихов.

Однако, они являются резко очерченными только в фокальной плоскости объектива 1 и при малой глубине фокуса их можно четко различить лишь иа тех частях стенки кратера, на которые наведен фокус объектива. Это позволяет точно отметить расположение дефектов полировки в различных частях поверхности кратера (на различной глубине). Для рассматривания дна объектив следует опустить, а для рассматривания края — приподнять.

Таким образом все дефекты располагаются в зонах в зависимости от глубины. Все яркие точки и штрихи, которые могут оказаться в поле зрения, но вне зоны, на которую сделана фокусировка, будут принадлежать вкраплениям в толще камня, расположенным в той же фокальной плоскости.

Таким образом, с путать их с дефектами полировки невозможно.

Все поле зрения целесообразно разбить при помощи специального окулярного микрометра на зоны видимости, соответствующие различным глуоинам в кратере. Тогда счет дефектов и их нахождение в той или иной зоне дает возможность классифицировать камни по сортам и по типам. Отсутствие оптического блеска в полировке (весьма мелкий мат) будет казаться в виде светлых пятен, расположенных в той или другой зоне поля зрения, т. е. в той или другой части кратера.

Предмет изобретения.

1. Способ оптического исследования полировки оперных камней приборов, отл и чающий ся тем, что кратер камня запол|няют иммерсионной жидкостью с показателем преломления, близким к показателю преломления камня, освещают его сбоку и рассма9ъг l

Фае Я,1

Отв. редактор П. В. Никитин

Тип.,Сов. печ. . М 49523. Зак. ¹0 l525 — 4 О

Е1ева 35 коп.

Госпла издат тривают, как в ультрамикроскопии, щения камня — зеркала в виде усеченсверху вниз сквозь покровное стекло, ного конуса, через чижнее большее осс целью обнаружения дефектов поли- нование которого, снабженное кругровки в виде центров рассеяния света лым затемняющим экраном, равным по на темном фоне. величине верхнему основанию ком са, 2. Для осуществления способа по i в которое вложен камень, происходит п. 1 применение — для бокового осве- освещение камня.