Введение к работе
. Актуальность работа, Пггисходящие з' мире процесса НТР приводят к расширочию коммунктсацисплкх сетей. В связи с этим в нашей стране и за рубежом неггрері,т>::о увеличивается производство микролриволокн диаметром от десятков до сотен микроме ТрОЗ. остающейся все еце одним из основных элементов сетей связи. инструментом для ее ггрокгводсіза является золона, изготавливаемая кз природных или синтетическ;:* аллпгов. Качество кикросрозслски зависит от точности соответствия геометрических парячетрсз рабочего канала волоки' технические треСог?кням. Допускаемые ГОСТ 62?j отклонения размера кали'руидей зоны волоки нэ превкзавт нескольких процентов. Качество здмэзкых золок в значительной степени определяется шссром методов к пригорев контроля. Рекомендуемые ГОСТ метода и средства контроля - определение среднего диаметра калісругдей зс'-п по мерному отрезку .протянутой через волоку ггроБолоки іі оценка качества - визуалью, путем просмотра волоки через мікроскоп ім-уот излук прэиспсдительнссть V. из позволяют автоматизировать процесс измерения. Креме того, оценка качества ворохи является субъективной. Трс-'уотся пенс; ,-. исследование йоейх методов контроля и разработки ..грксоров их реализующих, которые позволят автсчзїизкроззть прсдесс контрол;: к увеличат его производительность я объективность. Из язвзстшх 13ТОДОБ контроля наиболее перспективней для решения погтйзлекнах задач представляется лазерная даФрактсмэгркя. Она з наиболее Я степени отвечает требованиям предъявляемым к средствам нэразрушакщего промкиленного контроля: овсхонтактиооть, высокая чувствительность, малая зависимость от внэешх воздействий, -гсокое быстродействие, возможность автоматизация. Роарос создания дифракционного измерителя злкззнкх солок изучен, мело, ЧТО СЕЯЗЁНЯ
_ 4- -
со слохкостякк регистрации и анализа двумерных дифракционных распределений. Поэтому разработка методов лазерного дифракционного контроля микроотверстип и реализующих их устройств, которые МОГЛИ См работать непосредственно в цеховых условиях к решать ряд задач: с і&оокоя точностью измерять средний диаметр калибрующей зоны волоки к контролировать ее качество (величину отклонения фор.уы от заданной) является актуальной.
Цель работы. Наогояаая работа ставит своей целью разработку и исследование шгода лазерной дифрактометрки, предназначенного для определения среднего диаметра, наличия и вида отклонения форма калаорудай зош едмазной волокїі, е также создаше прио'ора дифракционного контроля.
Для достияания цела были поставлены и решены следующие задачи:
-
Анализ характерных видов отклонения формы отверстия, в 'честности КЕЛйОрувдзй зони алмазной волоки, и ил классификация.
-
Разработка геометрических аппроксимаций Формы контура отверстия с дефектом.
З* Изучение оскозгш закономерностей образования дифракционного сом от отверстия с характерны:,! видом отклонения формы.
-
Анализ к опраделание параметров дифракционного распределения, квсуцих информацию о среднем диьмзтре к отклонении формы контура контролируемого ооъзкта. Разработка катодах- определения среднего раакера OTDopcuw, вида отклонения форйа я его величины.
-
Анализ особенностей регистрации дифрькционних распределения от мккроотверстиЛ, рвзрзботка методов и средств реализации устройств регистрации двумерных дифракционных распределений.
Метод; исследований. Для решения задач, поставленных в дассертаццошоя работе, использован математический аппарат,
принятый для описания световых полей в фшчвсноЯ и геометрической оптике, а также математический аппарат и постулата геометрической теории дафлякшга.
НаУ'ШеЯ НОЕКЗЯа, ПрОВеДЭННиХ !ЇССЛвД02Є!ПїЯ заклвчяегся з следующем:
-
Изучены оснопнне закономерности обрйссзшш дифракционных полей от отверстий с характерными видаки отклокєиія фарш or круглей. Получены аналитические Еырчгкзтая описывэкшэ пола or круглого отверстия при наличии локального и распределенного отклонения фзрмы.
-
Предложена и обоснована мэгодккз определения среднего размера отверстия с отклоненном форма or круглей, по линейному размеру дифракционного лепестка распрэдолэяяя поля проинтегрированного з азимутальном надразлеют.
3. определен информационный ітерамотр дифракционного
распределения, зависящий or наличия, тлпа я величины отклонена
їорми мякроотЁврстия - спектр взшутадыгого рзспрадзлй.т.ед
интенсивности. Получены аналитические зозягкмооти пос-чоляїкд-'^
сіределить тип и величину отклонения фор:.*л по номеру и емгштудэ
гармоники спектра,
4. оптимизирована оптическая схема лазерного дифракточэтрс для контроля круглих кккроогверегий.
5. Проведена экспоримэнтельная апробация получению: теоретических результатов.
Практическая ценность работы зеклвчаегея а том, что о.трэделени основные закономерности образования дпфрекцкон т полай от отверстий с отклонеіаіями формы от круглой, позволяйте по ВИДУ дифракционной картины однозначно определять качество волоки. ->язлеш параметры дифрэкиис-шгаго распределен»:, обеспочпвачщяз
- б -
определение сроднэго размера круглого отьеротия и величины отклснекия формы о .\синимгльясй погрешностью. Оптимизирована оптическая схема лазерного дкфрактометра, с учетом специфики регистрации - двумерных дифракционных распределений, что позволяй':-существенно гошскть точность измерения. Изготовлен лазерний дифракцисгішйі прибор для контроля алмазных волок.
Реализация у внедрение результатов диссертационной работа в проявленности: лазерные дафракцкокнкв пркборц контроля качества кализрующей бонн алмазных волок ьнедреяы на Подольском кабельном заводе км.Готвальда к ю ВШМКй (г.Москва) их использование позволило повысить точность и объективность контроля качества алмазных волок, увеличило цроизволктельность контроля, привело к улучшению условия труда контролеров - снижению утомляемости, что подтверждено актами о внедрении.
Атгсооадая результатов работы. Основные положения
днссертзциошкй. работы докладывались и обсуждались на:
-IV Всесоюзном совещании "Коорданатно-чувствигельнке приемники к сптико-элехтрищгые приборы на их основе", Барнаул, 1937;
-III Всесоюзной конференція "Применение лазеров в технологии, передаче информации и мзднаннб", Таллин, 1987;
-IV Всесоюзное совещании "Оптические сканирующие устройства и измерительные приборы на их основе", Барнаул, 1988г;
-XI Всесоюзной научно-технической конференции "Неразрушашие физические методы и средства контроля", Москва, 1983; -Всесоюзной нвучно-техкической конференции "Оптический, раДИОБОЛИОЕОЙ и тепловые методы неразрушалцего контроля", Могилев, 1989;
-Научно-техническом соззте БКЖКП (г.Москва);
-научных семинарах кафэдры Квантовой электроники Илстит$та' точной механики к оггкки (г.С.-Петербург).-
- т
Публикац;:::. По т?ке диссертации опубликовано .9 робот, з тс:л числе 5 статей, 3 тезиса докладов на Всесоюзных конференциях к совещаниях и 1 «вторсксэ свидетельство.
Структура и объем диссертант:. Диссертационная работа изложена на 193 страницах машинописного текста, иллюстрируется рисунками на 42 страницах к состоит из введения, 4 глаз, заключения, списка литературы из 145 наименований И приложений на 14 страницах.
Основные результати и положения, представляемые к ааците .
-ОСПОЕНЦС- ТИПЫ ЗРИУУТСЛІІІОЙ МОДУЛЯЦИЯ КНГеНСЙБНОСГИ КОЛіПЄЕОіЇ
структури дифракционного поля от круглого отверстия с малыми оіклонекиями формы кснтурз, в вида системы лучей расходящихся от центра картини, прк распределенном отклонении форш, я системы -чксимумоз к минимумов поля, расположенных в точках пересечения .кривых второго порядна, при локальном отклонения формы;
-аналитические выражения олигыгажс рсспрдзлеіьіз интенсивности дифракционного поля от круглого ОТЕЭПСТЙЯ ггри наличии лекального и распределенного отклонения форма;
-средний диаметр отверстия при наличии отклонений фор?"*,' г.;кет оыть определен с кинжальной погрешность» по расстояг --::г;ду минимумами прокнтегрироззяногр в. -азимутйлг-.пем налргвлршет .^фракционного распределения;
-величина и вид отклонения фср;.а отезрстяй могут быть определены кз номера и амплитуда махоїиалькой ггршнккк спэктра азимутального распределения интенсивности;
