- •1)Оптико-электронные приборы. Особенности конструкции оптико-электронных приборов.
- •3)Основные энергетические величины оптического излучения
- •30 Оптическая керамика Особенности производства
- •5.Взаимосвязь энергетических и фотометрических величин. Спектральная чувствительность
- •29 Кварцевое стекло. Свойства Методы получения кварцевых стекол
- •28 Оптические ситаллы. Процесс ситаллизации
- •7. Естественные и искусственные источники оптического излучения.
- •8. Распространение оптического излучения в атмосфере .
- •9.Рассеяние излучения в атмосфере. Окна прозрачности .
- •10 Особенности структурной схемы оптической системы оэп передающая система
- •11 Особенности структурной схемы оптической системы оэп приемная система
- •12 Передающая оптическая система Объективы
- •37.Полировальники. Элементы конструкции. Полирующие смолы.
- •13. Бленды. Назначение. Конструктивные особенности.(не все)
- •14. Оптически компенсаторы. Назначение.
- •35. Полирующие абразивы. Виды и полирующая способность.
- •20. Фотоэлемент. Принцип работы фотоприемников.
- •38.Вспомогательные материалы. Применение и назначение. Сож и промывочные жидкости. Наклеечные смолы.
- •44.Изготовление линз. Жесткий и эластичный способы блокировки.
- •18)Глаз как оптико-электронный прибор
- •23Основные требования к оэп при их эксплуатации
- •48.Покрытия оптических поверхностей.
28 Оптические ситаллы. Процесс ситаллизации
Оптические ситалы относятся к стеклокристалам мат, состояния из кристалла и стеклообразных фаз. Содерж. Кристалл. Фазы до 70% размер кристаллов до 0,4 мкм отдельные ситаллы до 1,0 мкм если 0,4 мкм прозрачный оптич. Ситалл 1,0 мкм-непр. Технология получения 1 стадия врака стекла при 1*1550*1600 С с предварительной очисткой
2 стадия ситализиации В качестве катализатора TiO2 до 15% загатовку нагревают до 1С И выдерж. 1-2 час. На 2 участке процесс образов. Центров кристаллизации (TiO2). Здесь получ. Мах количество крист.
Билет №7
7. Естественные и искусственные источники оптического излучения.
Источники оптического излучения
Источники оптического излучения - преобразователи различных видов энергии в электромагнитную энергию оптического диапазона с условными границами 1011—1017 Гц, что соответствует длинам волн в вакууме от несколько мм до несколько нм. Естественными источниками оптического излучения являются: Солнце, звёзды, атмосферные разряды и др., а также люминесцирующие объекты животного и растительного мира. Искусственные источники оптического излучения различаются в зависимости от того, какой процесс лежит в основе получения электромагнитного излучения оптического диапазона. Разнообразие источников оптического излучения определяется многочисленностью способов преобразования различных видов энергии в световую, большой широтой оптического диапазона спектра, различными требованиями, которые предъявляются к источников оптического излучения, применяемым для научных и технических целей. Искусственные источники оптического излучения классифицируют:
по видам излучений;
роду используемой энергии;
признакам эксплуатационного характера;
конструктивным особенностям;
назначению. По видам излучений источники оптического излучения разделяют на:
тепловые источники;
люминесцирующие.
31) 31.Оптические и лазерные кристаллы. Виды оптических кристаллов. Анизотропия. Методы выращивания кристаллов.
Кристаллы. Особое место среди оптических материалов занимают кристаллы, которые в отличие от стекла имеют высокую прозрачность в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра, более широкий диапазон показателей преломлении н дисперсии, а также ряд особых физических и оптических свойств. Например, исландский шпат (кальцит) обладает сильным двойным лучепреломлением, применяют в поляризационных приборах.
Кристаллический кварц (горный хрусталь) имеет высокую прозрачность в области длин волн от 0,18 до 10 мкм, вращает плоскость поляризации и обладает пьезоэффектом — способностью электризоваться под действием механических нагрузок.
Флюорит в паре со фтористым литием дают очень хорошие оптические системы для ультрафиолетовой, а каменная соль — для инфракрасной областей спектра.
Германией и кремний в видимой области спектра полностью не прозрачны, их применяют только для инфракрасной области спектра.
Все перечисленные оптические материалы применяют для изготовления оптических деталей, работающих в проходящем свете.
Оптическая анизотропия кристаллов, как известно, объясняется их строением. Наличие определенного порядка периодичности в строении кристалла приводит одновременно к неравноценности различных направлений в кристалле. Существуют, однако, и некоторые исключения: например, кристаллы кубической системы оптически изотропны, так как в них все направления равноценны. В среде, характеризующейся хаотическим расположением составляющих ее элементов, направления всегда равноценны. Все коллоидные растворы при обычных условиях оптически изотропны вследствие полной хаотичности в расположении коллоидных частиц.
Выращивание кристаллов. Выращивание из раствора. Таким способом получают кристаллы вещества, образующих перенасыщенные растворы. В качестве растворителей применяют воду, органические вещества (ацетон, толуол и др.), а также щелочные растворы. Выращивание кристаллов из расплава. Этот процесс осуществляется несколькими методами. По методу Киропулоса выращивают щслочно-галоидные кристаллы из расплава (рис. 3.4). Исходная кристаллическая соль 3 расплавляется в цилиндрическом тигле 5 и нагревается до температуры, которая превышает температуру плавления на 100-120°. На поверхность перегретого расплава опускают закрепленный на охлаждаемом стержне 1 затравочный кристалл и начинают медленно снижать температуру расплава. В определенный момент па границе раздела кристалл расплав за счет отвода теплоты через стержень создастся переохлаждение, и на затравке начинает расти монокристалл 2. Кристалл растет в радиальном направлении от затравки к стенкам тигля, не распространяясь в глубину. Когда диаметр кристалла достигает размеров, близких к внутреннему диаметру тигля, стержень с растущим кристаллом начинают медленно поднимать, следя за тем, чтобы фронт кристаллизации находился под поверхностью расплава. Для предотвращения испарения и образования окислов над поверхностью расплава внутри герметичного кварцевого сосуда 6 поддерживают почти атмосферное давление инертного газа. Заготовка или расплав вращаются с частотой 2 об/мин.
По методу Вернейля выращивают пламенной плавкой кристаллы с температурой плавления 1500 2500 °С: корунды, титанаты бария, стронция и др. При выращивании кристаллов рубина (рис. 3.5.) химически чистая окись алюминия АЬ03 с добавкой окиси хрома Сг203 в виде порошков с частицами размером 1-20 мкм загружается в бункер 2. Под действием встряхивающего устройства 1 порошок через сетчатое дно бункера попадает в струю водородно-кислородного пламени горелки 3. Снизу через муфель 6 вводится ориентированный затравочный кристалл 5.
Благодаря малым размерам частицы шихты расплавляются на лету и, попадая на затравочный кристалл, образуют расплавленный слой 4. Затравка, медленно вращаясь, опускается, и по мере охлаждения расплава происходит кристаллизация и рост кристалла. Полученные кристаллы отжигают во избежание образования трещин и внутренних натяжений.
Методом зонной плавки (рис. 3.6) получают тугоплавкие кристаллы сапфира, граната и др.
В контейнер-лодочку 6 прямоугольной формы помещают затравочный кристалл 1 и поликристаллический стержень 5. С помощью нагревателя 3 создают расплавленную зону 4, медленно сдвигают ее к затравке, добиваясь полного оплавления затравки по торцу. Затем перемещают нагреватель в направлении от затравки и смещают зону расплава. На границе затравка - расплав 2 происходит переохлаждение и кри- сталлизация расплава. Процесс происходит в вакууме или в среде инертного газа. Лодочку изготовляют из графита, кварца или тугоплавких окислов алюминия. При зонной плавке кристалла происходит одновременно очистка исходного вещества. Примеси ввиду разной растворимости в жидкой фазе оттесняются в конец лодочки. Выращивание из газовой фазы. Тонкие монокристаллические пленки и нитевидные кристаллы получают этим методом. Кристаллизацию осуществляют сублимацией собственного пара вещества в закрытых сосудах с градиентом температуры по зонам, либо путем транспортных реакций, когда над нагретым веществом пропускают поток газа, который захватывает образующиеся газообразные продукты реакции.При росте кристаллов в результате воздействия различных технологических факторов могут появляться нежелательные дефекты структуры. Малейшее отклонение от заданной температуры кристаллизации, изменение концентрации, скорости роста вызывает появление слоев, отличающихся по составу и физическим свойствам, в том числе и по показателю преломления. Применение недостаточно чистого сырья приводит к образованию включений и увеличению поглощения света.
Билет №8