在玻璃及玻璃制品的生產(chǎn)過程中,往往會在成品內(nèi)留下殘余應(yīng)力,影響產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。因此,在工業(yè)生產(chǎn)和實驗研究工作中都需要對玻璃內(nèi)應(yīng)力進(jìn)行測量。定量偏光應(yīng)力儀就是一種精密測量玻璃內(nèi)應(yīng)力的儀器,不僅能定性的測量玻璃制品的內(nèi)應(yīng)力,而且亦能定量的測量光學(xué)玻璃的內(nèi)應(yīng)力。
一、用途及使用范圍
定量偏光應(yīng)力儀是應(yīng)用偏振光干涉原理,檢查玻璃透明體內(nèi)應(yīng)力或晶體雙折射效應(yīng)的儀器。由于儀器備有白熾光,鈉光,靈敏片(全波片)并應(yīng)用1/4 波片補(bǔ)償方法,因此本儀器不僅可以根據(jù)偏振場中的干涉色序定性或半定量的測量玻璃的內(nèi)應(yīng)力和分布情況,還可以準(zhǔn)確定量的測量出玻璃內(nèi)應(yīng)力的數(shù)值,儀器適合光學(xué)工廠、玻璃廠、玻璃制品廠、實驗室,測量光學(xué)玻璃,玻璃制品及其它透明體材料的應(yīng)力值,不僅在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,而且在國防、建材地質(zhì)、礦產(chǎn)材料、科學(xué)方面也占重要地位,同時定量偏光應(yīng)力儀也是各大中院校特別理想的教育實驗設(shè)備等。
二、主要技術(shù)數(shù)據(jù)
1.測定精度±4 納米
2.起偏鏡直徑φ150mm
3.工作臺旋轉(zhuǎn)角0-360°
4.全波片波長565 納米
5.檢偏振片度盤格值2°
6.儀器重量23Kg
7.儀器外形尺寸長450mm*寬470mm*高700mm
三、檢測原理
(一)定性測量原理,本儀器工作原理是采用偏振光干涉法,由于備有全波片,因此本儀器不僅可以根據(jù)偏振場中的干涉色序定性或半定量的測量玻璃的內(nèi)應(yīng)力數(shù)值,干涉色與光程差的關(guān)系如表(一)
(二)定量測量原理
由光源發(fā)出的鈉光通過起偏振鏡后成為直線偏振光,由直線偏振光通過有雙折射光程差的被測試樣和1/4 波片后,其振動方向?qū)⑿D(zhuǎn)一個角度,角度Q 的數(shù)值(單位為度)與被測試樣的雙折射光程差δ成正比其關(guān)系式λ 取鈉光為589.3 δ為589.3Q/180= 3.27Q當(dāng)Q=1°時,δ=3.27 納米(每度相當(dāng)于3.27nm)
四、使用方法
(一)定性測量
(1)接通電源撥動開關(guān)推向定性測量檔(結(jié)構(gòu)圖5)
(2)將檢偏振片手輪(結(jié)構(gòu)圖件1)旋轉(zhuǎn)到零位刻度
(3)將上,下推拉桿,上推拉桿拉出(結(jié)構(gòu)圖4),下推拉桿推進(jìn)(結(jié)構(gòu)圖5)使全波片置入到光路之中,視場的顏色是紫紅色,
(4)試件置入到干涉場視場中,通過檢偏鏡觀察被測試件表面,根據(jù)干涉色定性地判斷退火質(zhì)量(測件質(zhì)量)如果視測試件放入光路中旋轉(zhuǎn)測件后視場的顏色基本不變,仍為紫紅色或者只輕微變化,(由暗紅到紫紅)說明退質(zhì)量良好,如果試件某些部位,旋轉(zhuǎn)測件,干涉色變化較大(例如出現(xiàn)綠色
或黃色)說明退火質(zhì)量差。
(二)定量測量
(1)接通電源,將撥動開關(guān)推向定量測量檔(結(jié)構(gòu)圖件9),
(2)將檢偏鏡振片手輪(結(jié)構(gòu)圖件1)旋轉(zhuǎn)到零位刻度。
(3)將上,下推拉桿,上推拉桿推進(jìn)(結(jié)構(gòu)圖件4)下推拉桿拉出(結(jié)構(gòu)圖5)使1/4 波片置入到光路中視場是暗視場
(4)將被測試樣放在工作臺上旋轉(zhuǎn)試件,如果旋轉(zhuǎn)大于45°被測件仍為暗視場則為無應(yīng)力。如果旋轉(zhuǎn)測件出現(xiàn)發(fā)亮部分,即為被測試件有應(yīng)力,zui亮部位是應(yīng)力zui大,旋轉(zhuǎn)視場中被測部位(即zui亮位)成為暗視場,然后將載物臺旋轉(zhuǎn)45°再轉(zhuǎn)動檢偏鏡手輪(結(jié)構(gòu)圖件1)使視場中測件的被測部位(亮的部位)成暗視場讀出檢偏振度盤值為度再乘3.27 即為被測件的應(yīng)力,單位nm(納米),測定應(yīng)力角,每度相當(dāng)于3.27nm 的光程差,量取測件的厚度即可計算出單位厚度的程差值。
五、儀器的維護(hù)與使用注意事項
1. 應(yīng)存放在干燥的實驗室中使用,室內(nèi)防潮、防塵、防腐蝕性氣體,暫不使用時罩上防塵罩。
2. 為了保證測量精度,測量時應(yīng)保證室內(nèi)溫度穩(wěn)定不可用觸摸試樣,以免引起熱應(yīng)力影響測量精度。
3.儀器中各光學(xué)另件表面不得用手觸摸或拭擦,如有灰塵時可用毛筆輕輕拂去,如果光學(xué)零件表面沾有油污時可用脫脂棉沾酒精醚混合液輕輕擦凈。
4.儀器在使用和搬運(yùn)過程中應(yīng)防止劇烈的震動。
5.為了避免電氣部件的過熱,儀器在連續(xù)使用2 小時后需要停機(jī)10-15 分鐘,以免降低儀器使用壽命。