Способ изготовления линзового растра
Изобретение относится к оптической технологии и может быть использовано при изготовлении линзовых растворов, применяемых в приборах специального назначения, функционирование которых происходит в экстремальных условиях воздействия внешней среды, например в мощных лазерных установках. С целью расширения рабочего интервала в область низких температур и повышения лучевой стойкости растра способ включает формирование сборки из линзовых элементов, нанесение на их боковые поверхности промежуточного материала в виде легкоплавкого сплава в системе BI-JN-PB-SN-CD-GA с температурой плавления около 50°С, дисперсно армированного порошком меди при температуре около 60°С, термообработку сборки при 60-200°С и охлаждение. Рабочий интервал температур линзового растра 60-500°С, плотность мощности светового потока, проходящего через растр, 10<SP POS="POST">7</SP>-10<SP POS="POST">9</SP> Вт/см<SP POS="POST">2</SP>.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) 111) А1 (б1) 4 С 03 С 27/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
8)
1л
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4)4?229/31-33 (22) 04.11.86 (46) 07.07.89. Бюл. )) 25 (71) Особое конструкторское бюро Института космических исследований AH
СССР (72) А.Н. Белокуров, Е.Г. Грин, А.M. Сасов, В.Н. Кашин, С.П. Яценко, Л.M. Скачкова, С.Н. Натаровский и В.Е. Лазарев (53) 666.1.054.1(088.8) (56) Валюс Н.А. Растровая оптика.
ГИТТЛ, M.-JI., 1949, с. 413-466.
Авторское свидетельство СССР
11 1124000, кл. С 03 С 37/00, 1981. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИНЗОВОГО
РАСТРА (57) Изобретение относится к оптической технологии и может быть использовано. при изготовлении линзовых растИзобретение относится к оптической технологии и может быть использовано при изготовлении линзовых растров, применяемых в приборах специального назначения, функционирование которых происходит в экстремальных условиях воздействия внешней среды, например работающих в лазерных пучках большой мощности.
Белью изобретения является расширение рабочего интервала в область низких температур и повьппение лучевой стойкости растра.
Способ осуществляется следующим образом.
2 рон, применяемых в приборах специального назначения, функционирование которых происходит в экстремальных условиях воздействия внешней среды,,например в мощных лазерных установках.
С целью расширения рабочего интервала в область низких температур и понышенпя лучевой стойкости растра способ включает формирование сборки из линзовых элементов, нанесение на их боковые поверхности промежуточного материала в виде легкоплавкого сплава в системе Bi-In-Pb-Sn -Cd-Ga с темпео ратурой плавления около 50 С, дисперсно армированного порошком меди при темп ратуре около 60 С, термообработку сборки при 60-200 С и охлаждение.
Рабочий интервал температур линзовоо го растра 60-500 С, плотность мощности светового потока, проходящего че- С реэ растр, 10 †Вт/см
Для соединения отдельных линзовых элементов в моноблок используют диффуэионно-твердеющую пасту, состоящую иэ сплава в системе Bi-Pb-Sn-In -Cd-Ga (жидкие компоненты) с температурой плавления около 50 С и порошка меди, которую вводят в сплав перед применением. На боковые поверхности элементов линзового растра (линзы) наносят пасту, после чего линзы укладывают на фторопластовую подложку и устанавливают в приспособление, где юстируют и фиксируют по рядам и строкам, при помощи винтов, образуя моноблок. 3атем моноблок накрывают пластинкой из
14918? 9 фторопласта, нагружают грузом и в таком виде помещают в термостат, где термообрабатывают при 60-200 С в течение 4-120 ч, а затем охлаждают до о 5
20 С. После термообработки оптический раствор не требует доводки и готов к использованию. Ширина шва между элементами растра не превышает 0,050,1 мм.
Рабочий интервал температур линзового растра, полученного по поедлагаемаму способу, составляет 60-500 С, плотность мощности светового потока, проходящего через растр, составляет
10 — 10 Вт/см
Пример 1. Для соединения отдельных линзовых элементов в моноблок с целью получения оптического растра используют диффузионно-твердею- 20 щую пасту, представляющую собой сплав системы Bi-Pb-Sn- In-Cd (жидкая компонента) с температурой плавления около о
50 С, в который перед. применением вводят порошок меди. 25
Процесс изготовления растра начинают с обслуживания боковых поверхностей линз жидкой пастой при помощи ультразвукового паяльника. Применяют плосковыпуклые линзы с квадратной формой зрачка из стекла К8 размерами
6х6 мм и высотой 4 мм без обычных фасок на рабочей поверхности для более эффективного использования их апертуры. После обслуживания линзы укла35 дывают плоской стороной на фторопластовую подложку и на ней устанавливают в приспособление, где юстируют и фиксируют по рядам и строкам, при помощи винтов, образуя моноблок. При юстировке и фиксации излишки пасты выдавливаются из соединительных швов и легко удаляются ватным тампоном. Жидкотекучее состояние пасты обеспечивается применением нагревателей, поддерживающих температуру моноблока
60 С. Затем моноблок сверху накрывают пластинкой иэ фторопласта, нагружают грузом, обеспечивающим прижатие всех линз плоскими поверхностями к подложке, и в таком виде помещают в о термостат, где выдерживают при 100 С в течение 98 ч, а затем охлаждают о вместе с термостатом 4-3,5 ч до 20 С.
После термообработки оптический растр не требует доводки к использованию. Ширина шва между элементами растра не превышает 0,05-0,10 мм, т.е. пренебрежимо мала по сравнению с рабочей поверхностью растра и не влияет на его оптические свойства.
Рабочий интервал температур растра
О
60-500 С, плотность мощности светового потока, проходящего через растр
7 9
Э
10 -10 Вт/см
Пример 2. Элементы растра сохраняют свою форму и размеры, однако изготавливаются из кварца, например КУ-1. Физико-химические свойства диффузионно-твердеющей пасты по отношению к кварцу остаются такими же, как и в первом случае, поэтому технология изготовления растра не меняется, только повышается температура теро мообработки до 200 С. Температура нао несения пасты . 60 С, температура термообработки 200 С, время термообработки 4 ч, охлаждение 4 ч.
После термообработки оптический растр не требует доводки и готов к использованию.
Рабочий интервал температур данного линзового растра составляет 60О
500 С, плотность мощности светового в потока, проходящего через растр 10
9 и
10 Вт/см
П р е р 3. Элементы растра сохраняют свою форму и размеры, изготавливаются из стекла К-8. Состав части тот же. В моноблок соединяют
25 линзовых элементов, Отверждение соединительного шва выполняют при о
60 С в течение 120 ч в термостате.
После термообработки оптический растр не требует доводки и готов к использованию. Ширина шва между элементами растра не превышает 0,05-0,08 мм. Рабочий интервал температур полученного о линзового растра - 60+500 С, плотность мощности светового потока, проходящего через растр,10 4 10 Вт/см
7 9 ®
Предлагаемый способ позволяет реализовать изготовление оптического растра из положительных кварцевых линзовых элементов для работы в УФобласти в мощных лазерных пучках.
Использование предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет получить растр с повышенной лучевой, термической и механической прочностью, что позволяет испольэовать его в мощных лазерных пучках и приборах с экстремальными условиями функционирования (например, научная космическая аппаратура), обеспечивает повышение точности упаковки элементов растра в блоке, т.е. обеспеСоставитель H. Гулюкин
Редактор Н. Гунько Техред Л.Олийнык Корректор М,Пожо
Заказ 6653 Тираж 418 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Иосква, 3-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101
5 149I82 чивает точность шага, что повышает качество получаемого растра. формула изобретения
Способ изготовления линзового растра путем формирования сборки из линзовых элементов с промежуточным материалом между ними, термообработки и охлаждения, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего
9 6 интервала в область низких температур и повышения лучевой стойкости, промежуточный материал наносят на боковые поверхности элементов в виде легкоплавкого сплава в системе Bi-In-Pb-Sn-Cd"Ga с температурой плавлео ния около 50 С, дисперсно армированного порошком меди при температуре о около 60 С, наносят на боковые поверхности элементов, а термообработку сборки ведут при 60-200 С.
