Рассмотрены основные факторы, влияющие на несущие конструкции оптических приборов, включая и микроскопы. Сформулированы рекомендации по оптимизации несущих конструкций оптических приборов.
УНИФИКАЦИЯ КОНСТРУКЦИЙ ЛИНЗОВЫХ МИКРООБЪЕКТИВОВITMO University
Рассмотрены результаты унификации микрообъективов, позволившие создать рациональную базовую конструкцию и типовой ряд наиболее востребованных линзовых микрообъективов, а также повысить эффективность их изготовления, сборки и контроля.
УНИФИКАЦИЯ КОНСТРУКЦИЙ ЛИНЗОВЫХ МИКРООБЪЕКТИВОВITMO University
Рассмотрены результаты унификации микрообъективов, позволившие создать рациональную базовую конструкцию и типовой ряд наиболее востребованных линзовых микрообъективов, а также повысить эффективность их изготовления, сборки и контроля.
МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ УПРУГИХ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ...ITMO University
Предложен метод повышения надежности мембранных контактных систем герконов за счет снижения дребезга и динамических шумов, а также увеличения срока службы упругого чувствительного элемента. Предложено конструкторско-технологическое решение мембранного ртутносмачиваемого геркона с модифицируемым регулярным микрорельефом рабочей поверхности мембраны.
АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ МИКРОСКОПАITMO University
Выполнен анализ соответствия параметров объективов микроскопа рекомендованному ряду унифицированных значений, определены требования к параметрам объективов и окуляров из условия согласования их со свойствами глаза. Определены условия когерентного и некогерентного освещения наблюдаемого предмета, представлены результаты исследования влияния степени когерентности освещения на качество изображения, как основы для оптимального согласования параметров осветительной оптической системы с параметрами наблюдательной оптической системы микроскопа. Показано, что низкую эффективность использования светового потока, формируемого осветительной системой микроскопа, можно увеличить на порядок, если построить осветительную систему на основе применения системы переменного увеличения. Получено соотношение, определяющее возможность выбора оптимальной системы параметров объективов микроскопа.
Será que ao entrar no Projeto da EmpowerNetwork e na Equipa dos LazyMillionaires, tenho Apoio?
Esta é uma Questão que me colocam Imensas vezes.
A Resposta é Sim.
Fica a Saber mais sobre o que Faço: http://jorgeparracho.com/?p=ganhafortunas&ad=SSTenhoApoio
CV Pepen Anugrah yang berisi data pribadi, pendidikan, pengalaman organisasi, pengalaman lapangan, sertifikat dan penghargaan, serta pengalaman kerja. Pepen meraih gelar D3 Perminyakan dari Politeknik Akamigas Palembang dan pernah magang di PT Pertamina Drilling Service. Saat ini bekerja sebagai Supervisor di PT Western Electric Submersible Pump Indonesia.
El documento describe las características de ser excelente, incluyendo hacer las cosas en lugar de buscar excusas, producir oportunidades para lograr el éxito, trazar un plan y lograr objetivos a pesar de las circunstancias, reconocer los errores y aprender de ellos, levantarse después de los fracasos para mejorar, desarrollar todo el potencial a través del trabajo diario para alcanzar la realización personal y dejar un mundo mejor para las futuras generaciones, lo que todos pueden lograr con esfuerzo, dedicación y entusias
МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ УПРУГИХ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ...ITMO University
Предложен метод повышения надежности мембранных контактных систем герконов за счет снижения дребезга и динамических шумов, а также увеличения срока службы упругого чувствительного элемента. Предложено конструкторско-технологическое решение мембранного ртутносмачиваемого геркона с модифицируемым регулярным микрорельефом рабочей поверхности мембраны.
АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ МИКРОСКОПАITMO University
Выполнен анализ соответствия параметров объективов микроскопа рекомендованному ряду унифицированных значений, определены требования к параметрам объективов и окуляров из условия согласования их со свойствами глаза. Определены условия когерентного и некогерентного освещения наблюдаемого предмета, представлены результаты исследования влияния степени когерентности освещения на качество изображения, как основы для оптимального согласования параметров осветительной оптической системы с параметрами наблюдательной оптической системы микроскопа. Показано, что низкую эффективность использования светового потока, формируемого осветительной системой микроскопа, можно увеличить на порядок, если построить осветительную систему на основе применения системы переменного увеличения. Получено соотношение, определяющее возможность выбора оптимальной системы параметров объективов микроскопа.
Será que ao entrar no Projeto da EmpowerNetwork e na Equipa dos LazyMillionaires, tenho Apoio?
Esta é uma Questão que me colocam Imensas vezes.
A Resposta é Sim.
Fica a Saber mais sobre o que Faço: http://jorgeparracho.com/?p=ganhafortunas&ad=SSTenhoApoio
CV Pepen Anugrah yang berisi data pribadi, pendidikan, pengalaman organisasi, pengalaman lapangan, sertifikat dan penghargaan, serta pengalaman kerja. Pepen meraih gelar D3 Perminyakan dari Politeknik Akamigas Palembang dan pernah magang di PT Pertamina Drilling Service. Saat ini bekerja sebagai Supervisor di PT Western Electric Submersible Pump Indonesia.
El documento describe las características de ser excelente, incluyendo hacer las cosas en lugar de buscar excusas, producir oportunidades para lograr el éxito, trazar un plan y lograr objetivos a pesar de las circunstancias, reconocer los errores y aprender de ellos, levantarse después de los fracasos para mejorar, desarrollar todo el potencial a través del trabajo diario para alcanzar la realización personal y dejar un mundo mejor para las futuras generaciones, lo que todos pueden lograr con esfuerzo, dedicación y entusias
Diana sánchez mustieles el patrimonio industrial en el contexto histórico d...Diana Sánchez Mustieles
Este documento trata sobre el patrimonio industrial en España durante el franquismo (1939-1975). En particular, analiza cómo el régimen franquista utilizó y preservó el patrimonio industrial para promover su ideología y proyecto político. El documento forma parte de las actas del Sexto Congreso para la Defensa del Patrimonio Industrial y la Obra Pública en España.
El documento describe los objetivos principales del programa Conectar que incluyen recuperar y valorizar la escuela pública, introducir y fomentar el uso de nuevas tecnologías como herramienta educativa, y fomentar la innovación en las prácticas de enseñanza. También discute los desafíos de pensar el rol de la escuela considerando que ya no detenta el monopolio del aprendizaje y debe ayudar a los estudiantes a integrar los aprendizajes que suceden en otros ambientes.
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА В-СПЛАЙНОВ ДЛЯ РАСЧЕТА ИНТЕГРАЛЬНО-ОПТИЧЕСКОГО Х-РАЗВЕТВИТЕ...ITMO University
Предложен численный метод расчета параметров интегрально-оптических элементов с применением эрмитового набора В-сплайнов. Метод использован для определения технологических параметров изготовления Ti:LiNbO3 разветвителей Х-типа с заданным коэффициентом деления. Приведено сравнение с экспериментальными данными.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ И АТТЕСТАЦИЯ ЗОНДОВ ИЗ СТЕКЛЯННЫХ МИКРОКАПИЛЛЯРОВ ДЛЯ СКАНИРУЮЩЕ...ITMO University
Изготовлены зонды для сканирующего зондового микроскопа (СЗМ) на основе стеклянных микрокапилляров. Оценены характеристики зондов-пипеток по их изображениям, полученным в растровом электронном микроскопе(РЭМ) и в СЗМ с использованием тестовых решеток
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ВОГНУТОЙ ПРОПУСКАЮЩЕЙ ГОЛОГРАММНОЙ ДИФРАКЦ...ITMO University
Проведено теоретическое исследование аберрационных и фокусирующих свойств новой элементной базы – пропускающей вогнутой голограммной дифракционной решетки (ПВГДР). Показана возможность построения на основе такой решетки спектрографа с плоским полем, приведены выражения для определения параметров схемы и параметров записи. Проведено моделирование ряда схем таких спектрографов, на его основе выработаны рекомендации к выбору конструктивных параметров.
МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ГИДРОФОНАITMO University
Рассмотрен один из методов повышения чувствительности волоконно-оптического гидрофона путем формирования покрытий на чувствительной части волокна. Представлены результаты измерений чувствительности для некоторых типов покрытий. Экспериментальные результаты показали, что с помощью специальных покрытий можно достичь увеличения чувствительности на 25–30 дБ по сравнению с волокном в стандартном полиакрилатном покрытии.
МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВА СЛОЕВ НА ОСНОВЕ АМОРФНОГО УГЛЕРОДА, ОРИЕНТИРУЮЩИ...ITMO University
Представлен обзор работ, посвященных исследованиям слоев на основе аморфного углерода, ориентирующих жидкие кристаллы. Рассматриваются бесконтактные способы создания анизотропии поверхности алмазоподобных и полимероподобных слоев аморфного углерода с помощью пучков ионов и плазмы, а также ультрафиолетового излучения. Анализируется влияние условий обработки поверхности таких слоев на характер ориентации и начальный угол наклона директора нематического жидкого кристалла, а также оптические и динамические свойства устройств на их основе.
ПРИМЕНЕНИЕ ДИСКРЕТНОГО КОСИНУСНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ГОЛОГРАММЫ ...ITMO University
Показаны возможность применения и преимущества дискретного косинусного преобразования для встраивания и восстановления скрытых водяных знаков. Установлено, что метод построения голограммы на основе дискретного косинусного преобразования обеспечивает расширение динамического диапазона и сокращает избыточность при восстановлении изображения водяного знака по сравнению с изображением, восстанавливаемым по методике, основанной на преобразовании Фурье.
ПОГРЕШНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И УСТАНОВКИ ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ ПРИЗМITMO University
Проведен анализ влияния на положение базовой линии (оптической оси) погрешностей изготовления и базирования при сборке отражательных призм. Получено выражение закона преломления в матричной форме, позволившее в результате простого и наглядного вывода получить инвариант декомпланарности. Применив его последовательно к каждой из поверхностей призмы, после последней поверхности получим отклонение выходящего из призмы луча от плоскости главного сечения в виде функции от отклонений нормалей ко всем поверхностям призмы от ее главного сечения, т. е. от декомпланарности нормалей к поверхностям призмы.
СПЕКТРОСКОПИЧЕСКОЕ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЯЖЕЛОЙ ВОДЫITMO University
Проведено спектроскопическое и термодинамическое исследование тяжелой воды с целью организации корректного изотопного анализа. Проанализирована зависимость натурального показателя поглощения тяжелой воды α(ν) от ее концентрации. Показано, что в общем случае эта зависимость имеет квадратичный характер с точностью до 0,1 ат.%, а при содержании в тяжелой воде одного из изотопов водорода H или D менее 1 ат.% эта зависимость становится линейной. На основе проведенного анализа экспериментально получены зависимости α(ν) от концентрации тяжелой воды, которые имеют ожидаемый вид.
Рассматриваются особенности экспериментального определения количественных и статистических характеристик виртуальных социальных сообществ в сети Интернет.
Рассмотрены основные проблемы конструирования и изготовления многослойных систем, предназначенных для формирования энергетических характеристик оптических элементов и волнового фронта прошедшего и отраженного излучения.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЛИМЕРНОГО МИКРОЭЛЕМЕНТА НА ТОРЦЕ ОПТИЧЕ...ITMO University
Рассмотрен процесс формирования самоорганизованных полимерных микроэлементов на торце оптоволокна в ограниченном объеме фотополимера. Исследуются причины возникновения оптических потерь на стыке оптоволокна с микро- элементом.
МЕТОД ДИАГНОСТИКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ТКАНЕЙ И ОРГАНОВ БИООБЪЕКТОВITMO University
Для исследования функциональной активности тканей и органов биообъектов предлагается неинвазивный метод ближнепольного высокочастотного зондирования. Рассмотрены физико-биологические основы метода и представлен изме- рительный комплекс для его реализации в клинических условиях. В качестве иллюстрации возможностей метода приведены результаты определения функциональной активности ростковых зон костей у подростков и детей.
КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ИЗОБРАЖЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ НЕЧЕТКОЙ ...ITMO University
Рассматриваются пути улучшения и оценки качества изображения методами нечеткой логики, в частности, с помощью известного способа определения границ объекта.
АЛГЕБРАИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛНОГО МНОЖЕСТВА ПРОСТЫХ РАЗРЕЗОВ В ДВУХПОЛ...ITMO University
Рассматривается задача поиска простых разрезов в двухполюсных структурно-сложных сетях. В основу предлагаемого метода положена алгебраическая модель сети, базирующаяся на алгебре кубических комплексов. Это позволяет предложить эффективную с точки зрения трудоемкости процедуру определения полного множества простых разрезов.
РЕКУРРЕНТНОЕ СИСТЕМАТИЧЕСКОЕ ПОМЕХОЗАЩИТНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КОДОВ: ВОЗМОЖНОСТИ...ITMO University
Рассматривается проблема формирования матричных компонентов векторноматричного описания двоичных динамических систем помехозащитного преобразования кодов. Показано, что базис представления матричных компонентов зависит от проверочной и образующей матриц помехозащищенного кода, а также от его образующего модулярного многочлена.
2. 33“Оптический журнал”, 78, 1, 2011
внутренние, определяющие стоимость изготов-
ления.
Общее число факторов, влияющих на НК,
превышает несколько сот единиц. Их количе-
ство постоянно пополняется по мере появления
новых ОП и принципов их действия, а также
при изменении условий эксплуатации.
Компонетику НК характеризуют конструк-
тивные схемы, определяющие композицию
(взаимодействие) основных составных частей
в пространстве в соответствии с целевой функ-
цией ОП [1]. В общем случае пространственное
взаимодействие системы “ОБЪЕКТ-ОП” харак-
теризуется изменением трех систем координат:
прибора, объекта (по 6 степеней свободы) и их
перемещением относительно абсолютных ко-
ординат. Таким образом, минимальное число
степеней свободы (перемещений) составит 216.
Если учесть, что у многих ОП и объектов про-
исходит несколько перемещений по отдельным
координатам, то число возможных простран-
ственных взаимодействий системы “ОБЪЕКТ-
ОП” значительно возрастает.
По формообразованию различают следую-
щие НК:
1) моноблочные, использующие жесткий
корпус, выполненный из одной или нескольких
соединенных деталей;
2) трубчатые. Такие НК широко применяют-
ся при разработке оптических узлов, компоне-
тика которых определяется оптической осью;
3) НК, использующие кронштейны для уста-
новки оптических элементов на одну или не-
сколько плоских поверхностей;
4) рамные НК;
5) НК, употребляющие направляющие раз-
личного типа;
6) НК в различных комбинациях.
На развитие НК большое влияние оказывает
эволюция ОП, большинство которых проходит
несколько стадий развития. На первом этапе
прибор полностью обслуживается оператором,
а на втором – системы его функционирования
и управления частично автоматизируются. На
этих этапах НК обычно меняется незначитель-
но, поскольку они должны учитывать функции
оператора. На третьем этапе, при переходе к
полной автоматизации, НК претерпевают боль-
шие изменения.
Стабильность НК характеризуется такими
параметрами, как жесткость, виброустойчи-
вость, термозащищенность и т. п.
Для функционирования оптико-информа-
ционных приборов наиболее опасны смещения
объект – оптическая система – приемник ин-
формации. Для оценки пространственной ста-
бильности НК целесообразно их разделить на
два основных типа: консольные и портальные
(арочные). Первый тип характеризуется тем,
что оптическая ось прибора смещена относи-
тельно опорных механических плоскостей, у
второго типа оптическая ось находится между
опорными плоскостями.
В таблице показано распределение случай-
ной выборки из более чем 80 наименований НК
по формообразованию и пространственной ста-
бильности.
Смещения НК и узлов ОП влияют на поло-
жение световых пучков, что приводит к иска-
жениям оптического сигнала. Влияют они и на
механические свойства узлов: точность переме-
щений, виброустойчивость ОП и т. д.
Смещения δ, возникающие в ОП, имеют
упругий и остаточный характер. Упругие дефор-
мации δy исчезают после снятия нагрузки, тогда
как остаточные δост смещения сохраняются. Ве-
личина упругих деформаций растет с ростом на-
грузки, тогда как остаточные при этом меняются
мало (предполагается, что величина нагрузки
не приводит к разрушению приборов).
Распределение НК по формообразованию и пространственной стабильности
Тип НК Характеристика НК Количество Примеры применения
Консольные
Стойка Г-образной формы
Плита со стойками
Оптическая скамья
Направляющие со стойками
20
12
2
6
Микроскопы
Спектральные приборы
Телескопы, геодезические приборы
Портальные, арочные
Арочные
Трубчатые
Моноблочные
Рамные
4
27
10
3
Интерферометры, микроскопы
Лазеры, телескопы, объективы,
интерферометры
Фотоаппараты, видеокамеры
Спектральные приборы
3. 34 “Оптический журнал”, 78, 1, 2011
Таким образом:
δ = δy+δост.
Общее смещение δ включает:
1. Объемные деформации δоб корпусов, сто-
ек, направляющих и других деталей.
2. Контактные деформации δк в местах со-
пряжения деталей.
3. Деформации смазочных слоев δсм в под-
вижных соединениях.
4. Смещения в зазорах δз подвижных со-
единений, необратимые деформации деталей,
обусловленные наличием микронеровностей
и т. п.
Таким образом:
δ = Σδоб + Σδк + Σδсм + Σδз.
Число элементарных деформаций составля-
ет, как правило, десятки единиц, даже в срав-
нительно простых механизмах. Так, в соедине-
нии, включающем всего три детали (основание,
стойка и хотя бы два крепежных элемента),
число деформаций не менее восьми-десяти. Та-
ким образом, смещение сложного механизма
образуется в результате суммирования доста-
точно большого числа независимых элементар-
ных смещений, каждое из которых оказывает
малое влияние.
Исследования узлов ОП [3] показали, что для
консольных нагрузок связь между смещениями
и нагрузками близка к линейной. Поэтому под
линейной статической жесткостью сложного
механизма или иной сложной конструкции по-
нимается отношение:
С = 1/δ·Р = к·Р,
где С – жесткость конструкции, Н/мм; Р – уси-
лие, приложенное к механизму, Н; δ – смещение
механизма в направлении действия силы, мм;
к – коэффициент податливости, мм–1
, к = 1/δ.
Кроме поступательных деформаций, харак-
теризуемых линейными смещениями δ, в при-
борах могут существовать и угловые смещения.
В этом случае угловая жесткость Сϕ равна:
Сϕ = М/ϕ,
где М – момент, Н·мм; ϕ – угол поворота.
Смещения возникают от действия внешних
и внутренних сил, которые в лабораторных ОП
обычно находятся в пределах от 1 до 30 Н.
Очевидно, что смещения НК и механизмов
не должны превышать отклонений допустимых
для функционирования ОП. Например, 0,1λ для
интерференционных, голографических и дру-
гих ОП, использующих интерференцию свето-
вых волн; кружка рассеяния для приемников
изображения 10–80 мкм, глубины изображе-
ния и т. п.
Поэтому необходимая жесткость НК, напри-
мер, у лабораторных ОП, в плоскости, перпен-
дикулярной оптической оси, по координатам Х
и Y находится в пределах от 5×104
до 106
Н/мм
и по оси Z от 103
до 3×104
Н/мм. Для каждого
разрабатываемого прибора необходимую жест-
кость конструкции следует определять с учетом
конкретных условий функционирования. Если
НК и механизмы обеспечивают необходимую
жесткость, то работа ОП проводится в опти-
мальных условиях.
На рис. 2 показан стенд для измерения сме-
щений НК микроскопов. Нагрузки на узлы соз-
даются с помощью разновесов, смещения изме-
ряются окулярным микрометром.
Исследования около 50 отечественных и за-
рубежных микроскопов показали, что зависи-
мость между нагрузками и смещениями имеет
вид гистерезисной петли и близка к линейной
(коэффициент корреляции не менее 0,85). Ве-
личина упругих смещений обычно в несколько
раз превышает остаточные смещения.
На рис. 3 приведены результаты исследова-
ний направляющих скольжения (рис. 3а), ка-
Рис. 2. Стенд для измерения смещений НК
микроскопов.
4. 35“Оптический журнал”, 78, 1, 2011
чения (рис. 3б) и круговая диаграмма (рис. 3г)
консольной Г-образной НК (рис. 3в). На рис. 3д
приведены смещения портальной конструкции.
Из приведенных примеров видно, что жесткость
подвижных соединений значительно ниже не-
подвижных.
При аналитическом определении смещений
учитывают характер соединения составных ча-
стей: последовательное, параллельное или сме-
шанное.
Опыт показал, что у направляющих сколь-
жения основные смещения возникают за счет
0°
322 4 5
90°
60°
30°
180°
150°
120°
270°
210°
240° 300°
330°
, мкм
y
x
2
1
1 – 10 Н
2 – 40 Н
, мкм
P, Н
Pz
Px1
Py1
Px2
Py2
0 10
10
20
20
30
30
x
y
y1
95
40
68
Py
Pz
x
y
y1
y2
Px
90
152
x
y
y1
120 60
60
90°
180° 0°
270°
, мкм
P, Н
Px1
Py1
Px2
Py2
0 10
1
20
2
30
3
x
y
170 145
375120
Py2
Py1
Px2
Px1 (д)
(в)
(б)
(а)
(г)
Рис. 3. Экспериментальное исследование жесткости.
5. 36 “Оптический журнал”, 78, 1, 2011
зазоров и смазочных слоев, у направляющих
качения – за счет контактных деформаций в
стыках деталей. При расчетах было принято,
что упругая деформация δ (мкм) под действием
нагрузки Р, (H) определяется зависимостью:
δ = кР,
где к – коэффициент податливости, мкм/Н.
На рис. 3 видно, что наименьшую жесткость
консольные конструкции имеют по оси Х.
В обобщенном виде жесткость Сх определится
формулой [2, 3]:
Сх=АL2
/y2
,
где А – коэффициент, зависящий от числа шари-
ков, площади соприкосновения поверхностей,
коэффициента податливости; L – размер базы;
y – вылет конструкции от базовой поверхности
до точки приложения нагрузки.
Таким образом, увеличение размера базы L и
уменьшение вылета y помогают значительно по-
высить жесткость конструкции C (рис. 3).
Кроме важного влияния на стабильность по-
ложения оптической системы, жесткость опре-
деляет и виброустойчивость НК.
Частоту собственных колебаний f можно
определить из формулы [2]:
1 15 8
2
,
,
C
F
mπ δ
= =
где m – масса.
Задаваясь значением δ, равным точности
функционирования ОП или вычисленным зна-
чением, а также измеренном при испытаниях
НК, можно определить частоту собственных
колебаний, которая не будет нарушать функ-
ционирование или совпадать с частотой соб-
ственных колебаний конкретной конструкции.
У многих ОП частота собственных колебаний
находится в пределах 20–60 Гц. Исследования
также показали тесную связь смещения на-
правляющих качения и мертвого хода. Обычно
сборщики стараются сжать боковые планки на-
правляющих. Но при плотно сжатых направ-
ляющих, из-за дефектов изготовления деталей
и превышения деформаций за пределы упругих
в отдельных местах направляющих возможно
нарушение процесса качения и замена его “про-
таскиванием” сепаратора с телами качения. По-
является трение скольжения, что приводит к
увеличению мертвого хода.
Важную роль имеет жесткость и в привод-
ных механизмах. Увеличение жесткости при-
вода и применение гелиевых демпфирующих
смазок [2, 4] позволяют существенно повысить
точность измерений.
Повышение стабильности ОП тесно связано
с оптимизацией НК за счет уменьшения усилий
и смещений в приборах. Рассмотрим примеры,
показывающие повышение стабильности за
счет оптимизации оптических систем.
На рис. 4а представлена обычная схема го-
лографического микроскопа. После разделения
зеркалом 2 светового пучка лазера 1 длина хода
лучей между зеркалами 2, 3 и голограммой 4
достаточно велика. Во второй ветви находятся
объект 6 и микроскоп 7, которые перемещают-
ся с помощью подвижных узлов. Поэтому даже
небольшие раздельные воздействия в каждой
из ветвей приводят к существенному искаже-
нию голограммы 4. На рис. 4б разделение луча
на эталонный и объектный производится приз-
мой 8 и диффузором 9. Вследствие значитель-
ного уменьшения размеров и отсутствия подвиж-
ных узлов в объектной ветви влияние внешних
условий значительно сокращается, и микроскоп
работает в обычных лабораторных условиях.
На рис. 4в приведена схема интерференционно-
го рефрактометра в двух вариантах. В первом
предусмотрены кристаллические пластины 1,
которые разделяют и соединяют световые пуч-
ки, в одном из которых установлен объект 2.
(а)
1 2
3
4
5
6
7
(в)
1 1
2
(б)
1
3
4
5
6
7
8
9
Рис. 4. Оптимизация стабильности оптических
схем.
6. 37“Оптический журнал”, 78, 1, 2011
Схема имеет значительные часовые смещения
до 10–2
λ. Во втором варианте разделения и со-
единения пучков осуществляются одной пла-
стиной, что позволяет уменьшить смещения до
10–5
λ, за счет исключения смещений пластин 1.
Для повышения стабильности механической
части ОП следует дополнительно:
1. Уменьшать количество соединений, осо-
бенно подвижных, применяя неподвижную
установку оптических узлов, взамен юстиро-
вочных механизмов, повышать уровень моно-
блочности.
2. Увеличивать жесткость с подвижными
узлами за счет расположения оптической оси
между опорными механическими базами. Избе-
гать консолей, вылетов кронштейнов и других
подобных конструкций, заменяя их замкнуты-
ми рамами (арками).
3. Остаточные смещения при снятии нагруз-
ки не исчезают и приводят к расцентровке опти-
ческой системы. Ориентировочное соотношение
остаточных смещений направляющих с трени-
ем скольжения, качения и при молекулярном
трении составляет примерно 100:10:1.
4. Необходимо выбирать место приложения
усилий в направлении наибольшей жесткости.
5. Желательно деформации изгиба и кру-
чения заменять на деформации растяжения и
сжатия. Отметим и необходимость оптимиза-
ции поперечного сечения деталей.
6. Следует уменьшать температурные дефор-
мации НК за счет теплопроводности, конвекции и
теплового излучения. При этом, необходимо пом-
нить, что оптические детали могут нагреваться и
при прохождении через них светового потока.
Таким образом, для многих современных
приборов, использующих большие увеличения,
интерференцию или другие методы с повышен-
ной чувствительностью, стабильность НК яв-
ляется основной характеристикой, определяю-
щей надежность эксплуатации и изготовления
ОП. Стабильность конструкции должна соот-
ветствовать особенностям функционирования
прибора. При этом степень соответствия теоре-
тической и действительной жесткости является
показателем качества конструкции прибора.
ЛИТЕРАТУРА
1. Врагов Ю.Д. Анализ компоновок металлорежу-
щих станков (основы компонетики). М.: Машино-
строение, 1978. 214 с.
2. Рагузин Р.М. Принципы системного проектиро-
вания оптических приборов. СПб.: ИТМО. 2006.
282 с.
3. Рагузин Р.М. Упругие и остаточные смещения в
микроскопах // ОМП. 1970. № 1. С. 33–36.
4. Рагузин Р.М. Влияние демпфирующих смазок
точных направляющих скольжения оптических
приборов на точность позиционирования // Опти-
ческий журнал. 2004. Т. 71. № 4. С. 37–38.