|
В
загородной оптической
мастерской Евгения Андреева можно увидеть, среди
прочего, самодельный интерферометр Физо. Он собран на базе
вертикальной автоколлимационной скамьи и позволяет контролировать
плоскости до 250 мм в диаметре.
Необходимость
в таком приборе возникает, когда приходится изготавливать
много различных изделий, имеющих плоские элементы поверхности.
Метод контроля плоскостей пробными стеклами, как известно,
имеет ряд существенных недостатков.
Среди них - большое время отстоя, когда приходится после наложения
пробного стекла выравнивать температуру изделия и пробника.
И чем больше диаметр и толщина пробного, тем дольше нужно
выдерживать паузу, прежде чем удастся оценить текущую форму
поверхности стекляшки.
Хороший шанс поцарапать в процессе наложения дорогую и горячо
любимую стекляху (и пробное стекло соответственно) постоянно
присутствует при контроле пробниками. И если любитель может,
скрепя сердце, в конце концов смириться с парой царапин, то
профи посадив царапину вынужден выполировывать ее, или, если
царапина слишком глубока, перешлифовывать стекляху заново.
Если учесть, что даже очень опытный мастер многократно в процессе
изготовления контролирует форму, то можно понять, что наложение
пробного достаточно ответственная процедура. |
|
Необходимость
тщательной очистки поверхностей перед наложением и достаточная
сложность самого процесса наложения, при всей первоночально
кажущейся простоте - не так то и легко научиться грамотно
сажать пробник на стекляху, особенно пробник большого диаметра.
Если не использовать при контроле пробными стеклами специальный
фанерный ящик с наклонным стеклом в нем (см., например у М.С.
Навашина - глава об изготовлении плоского диагонального зеркала),
то возможность судить об истинной форме полос несколько ухудшается
- приходится смотреть на полосы несколько сбоку, чтобы голова
смотрящего не закрывала рассеянный свет падающий вертикально.
Это приводит к известным ошибкам - кривые полосы могут несколько
распрямиться. |
 |
Контроль
плоскостей по методу Физо бесконтактный. Т.е. в процессе контроля
между стекляхой и эталоном есть довольно большой (порядка
нескольких миллиметров) воздушный зазор. Схема интерферометра
Физо описана во множестве книг, проста, но на практике любителями
телескопостроения нашей страны почему то не реализуется. Наверное
из за того, что диагоналки мало кто делает сам. Эталон находится
в оправе и закреплен на средней полке вертикальной автоколлимационной
скамьи. Справа и чуть выше видна талиевая лампа с укрепленным
на ней светоделительным кубиком и поворотной призмочкой. В
эту то призмочку и нужно смотреть при контроле. Там, поначалу,
видно двух "зайцев", двигая головой туда-сюда можно
свести их в один и, приблизившись, увидеть интерференционную
картинку. На верхней полке размещена в юстируемой оправе коллимационная
парабола, создающая параллельный пучок лучей.
На
нижней полке размещен юстировочный столик и контролируемое
изделие на нем. Между изделием и юстировочным столиком вставляются
промежуточные произвольные элементы - они подбираются под
каждое конкретное изделие (в зависимости от его толщины) с
тем, чтобы обеспечить необходимый воздушный зазор "эталон-контролируемое
изделие". Как можно видеть - все предельно просто и удобно.
На сеанс контроля затрачивается значительно меньше времени
и усилий, чем при контроле пробными. Стекляха отстаивается
после полировки с максимально возможной скоростью - на ней
не лежит пробник, замедляющий конвективный теплообмен. |
 |
Эталон
всегда имеет одну и ту же температуру - она равна температуре
воздуха в полировочной комнате. Поцарапать рабочие поверхности
эталона и стекляхи при контроле практически сложно. Все, что
нужно сделать - это аккуратненько подсунуть стекляху под эталон.
Не обмахивая колонковыми кистоками, не смазывая жирком и не
переживая по поводу возможных царапин. При первом установе
нужно немного отюстировать и выбрать до необходимой величины
воздушный зазор, вращая ручки юстировочного столика. Длина
когерентности таллиевой лампы с полым катодом - около 10 мм,
в двойном ходе лучей получается гарантированная ширина воздушного
зазора порядка 2,5 мм. В дальнейшем достаточно подсовывать
стекляху (если на ней не выбиралась косина) на контроль одним
и тем же боком, отметив сторону карандашом. Дополнительной
юстировки, как правило, не требуется. |
 |
Прикрепив
на скорую руку к средней полке скамьи фотоаппарат Дмитрий
Маколкин сделал несколько снимков интерференционных картинок.
К сожалению сфокусироваться через видоискатель оказалось не
просто, поэтому пришлось действовать на удачу. Без сомнения,
с помощью Web - камеры удалось бы сделать снимки хорошего
качества. Глазом видна совершенно четкая картина полос - без
бликов от передней линзы объектива фотоаппарата или от чего
то еще... |
 |
Топограмма
поверхности -
получена сканированием изображения полос и последующим обсчетом
на компьютере.
Таким образом,
из выше изложенного можно сделать вывод - группе любителей
телескопостроения вполне по силам изготовить такой приборчик.
Никаких принципиальных сложностей в этом деле нет. Основные
проблемы - источник монохроматического излучения (изготавливается
на заказ), высоковольтный блок питания (подбирается готовый),
светоделительный кубик (от старых оптических приборов) и плоский
эталон с клиновидной верхней частью - добывается бог знает
где... изготавливается на заказ Евгеничем. Наличие специализированной
программы обсчета формы поверхности по интерферограмме и Web
- камерка, приделанная на постоянку, полностью решают проблему
контроля плоскостей в любительских условиях.
|
|
|
