Методика контроля отклонения от плоскостности пластин

Настоящая методика предназначена для контроля отклонения от плоскостности поверхности стеклянных пластин по ГОСТ 2923–75, а также пластин с зеркально отраженной поверхностью из других материалов с диаметром не менее 8 мм. и отклонением от плоскостности от 0,1 до 0,5 интерференционной полосы с применением интерферометра, построенного по схеме Физо.

Нормы погрешности измерений

Погрешность измерений по данной методике должна соответствовать паспорту на прибор и свидетельству о его поверке:

• 1. При исключенной систематической погрешности случайная погрешность результата из п = 10 измерений при доверительной вероятности р = 0,95 составляет не более, интерференционных полос… 0,02
• 2. Систематическая погрешность интерферометра, интерференционных полос…0,05

Средства измерений и вспомогательные устройства

При выполнении измерений применяется интерферометр, предназначенный для бесконтактного контроля отклонения от плоскостности поверхности пластин диаметром до 120 мм.

Оптическая часть интерферометра выполнена по схеме Физо, рис. 1.

В качестве источника монохроматического света могут служить гелий-неоновый оптический квантовый генератор с длиной волны лазерного излучения = 0,632 мкм. или газоразрядная спектральная ртутная лампа с используемой длиной волны излучения = 0,546 мкм.

Свет от источника излучения 1, через конденсор 2, зеркало 3 и сменный интерференционный фильтр 4 (используется для выделения полосы излучения ртутной лампы с длиной волны = 0,546 мкм.) попадает на диафрагму 5, которая является точечным источником света, расположенным в фокусе объектива 10.

Выходящий из объектива параллельный пучок света проходит через образцовую пластину 11, класса 1, диаметром 120 мм, имеющую скос 1,5 на верхней нерабочей поверхности, воздушный клиновидный зазор, образованный рабочими поверхностями пластин образцовой 11 и контролируемой 12 и падает на нижнюю нерабочую поверхность пластины 12. Отраженные от трех указанных поверхностей лучи идут в обратном направлении и полупрозрачным зеркалом 9 вводятся в объектив 6 (или 7), который строит три изображения входной диафрагмы 5, т. е. три выходных зрачка оптической системы интерферометра. Лучи, отраженные от верхней поверхности пластины 11, благодаря скосу, убираются из общего отраженного пучка. Объектив 6 с обозначенным на барабане коэффициентом увеличения 1,2x обеспечивает поле зрения диаметром 90 мм. Объектив 7, обозначенный 0,84х обеспечивает поле зрением диаметром 125 мм.

Для получения интерференционной картины в воздушном клиновидном зазоре нужно совместить интерферирующие пучки, отраженные от рабочих поверхностей пластин 11 и 12, что достигается совмещением соответствующих выходных зрачков.

В приборе предусмотрен предметный столик, на котором располагается контролируемая пластина 12. Столик может перемещаться в вертикальном направлении, регулируя величину воздушного зазора, а также наклонятся вокруг двух взаимно перпендикулярных горизонтальных осей с помощью регулировочных винтов. Наклоны столика, а следовательно и рабочей поверхности пластины 12 необходимы для совмещения выходных зрачков интерферометра и таким образом получения интерференционной картины, а также для изменения положения ребра и величины угла клиновидного зазора для регулировки наклона и ширины полос в интерференционной картине. В случае идеально плоских поверхностей, образующих клиновидный воздушный зазор, в поле зрения прибора наблюдается интерференционная картина прямолинейных полос равной толщины, параллельных ребру воздушного клина. Если одна или обе из этих поверхностей имеют отклонения от плоскостности, то интерференционные полосы искривляются.

Отклонение N от плоскостности определяется отношением искривления, а полосы к ее ширине b, т. е. N = a / b полос. Измерение элементов интерференционной картины (а и b) производится окулярным микрометром 8.