CS218939B1 - Způsob ozrcadlení vlnoplochy kovových desek pro difrakční mřížky ryté - Google Patents

Abstract

Vynález řeší možnost 'vytváření difrakční (ohybové) mřížky rycím diamantovým nástrojem do celokovové niklové desky, umožňující vytvářet repliky galvanoplastikou. Podstata řešení spočívá 'v tom, že se prvý vryp vytváří se šířkou přesahující délku mřížkové konstanty a další vrypy se vytvářejí s přesahem do prodloužené části předchozího vrypu.

Description

Vynález se týká způsobu ozrcadlení vlnoplochy kovových desek pro difrakční mřížky ryté kovové matrice.

Difrakční (ohybová) mřížka v podstatě představuje řadu velmi jemných a úzkých rovnoběžných vrypů vytvořených na zrcadlové ploše, kladených vedle sebe tak těsně, že mezery mezi jednotlivými vrypy jsou viditelné i pod mikroskopem dosti neurčitě. Plochy vrypů, které se svými odstupy blíží vlnové délce světla, rozkládají pod daným úhlem dopadající rovnoběžný svazek světla v širokém úhlu a způsobují jeho interferenci.

Zhotovení difrakčních mřížek zůstává jedním z nejobtížnějších úkolů požadovaných od fyziků a mechaniků, neboť vyžaduje vytvoření řady rovnoběžných čar, rozmístěných s přesností řádově jedné milióntiny mm.

Dosud se difrakční mřížka zhotovuje diamantovým nástrojem jako řada vrypů do povrchu kovové tenké vrstvičky, vakuově napařené na skleněné zbroušené, opticky rovné desce.

Takto vytvořené difrakční mřížky potom slouží např. jako matrice ke zhotovování replik (otisků], což se provádí např. technikou podle Mertonovy školy tak, že se zhotoví odlitek matrice pomocí nálevu z plastické, vhodně viskosní hmoty. Po zaschnutí a odpaření rozpouštědla vzniklá blána — rematrice — věrně kopírující vlnoplochu mřížky, se sejme a přenese na zbolbtnalou želatinovou vrstvu na skleněné desce. Po vysušení želatiny a sejmutí blány — rematrice — vznikne otisk přesně odpovídající původní mřížce. Po vytvrzení želatinové vrstvy lze otisk mřížky vakuově pokovit, má-li sloužit jako mřížka odrazová. Jako nosiče vlnoplochy matrice i replik se v tomto případě používají skleněné, broušené opticky rovné desky ze skla o nízkém koeficientu tepelné roztažností.

Uvedenou technologií zhotovené vlastní matrice, tak i otisky (repliky) slouží jako rozkladový člen pro výrobu monochromátoru spektrálních fotometrů, spektrografů, spektroskopů atp. Snaha vytvářet vlnoplochu do celokovcvého nosiče s chladicím okruhem, např. pro přesné určení vlnové délky laserového záření nebo pro zhotovování replik galvanoplastikou narážela na problém vytvoření zrcadlové plochy na nekaleném, tedy měkkém celokovovém, např. niklovém nosiči. Běžnými způsoby dokončovacího oleštění nelze na desce z čistého niklu vytvořit zrcadlovou plochu při zachování požadované optické roviny.

Nevýhody z podstatné části odstraňuje způsob ozrcadlení vlnoplochy kovových desek pro difrakční mřížky ryté matrice podle vynálezu, jehož podstatou je, že do broušeného a na drsnost povrchu Ra 0,4 až 0,2 μΐη lepováním upraveného povrchu kovového nosiče se vytvoří prvý vryp, jehož šířka přesahuje délku mřížkové konstanty, načež další vrypy se s přesahem vytvoří do části prodloužené a rycím nástrojem vysoce ozrcadlené pracovní plochy předchozího vrypu.

Uvedený způsob umožňuje vytvořit difrakční mřížku do celokovové s výhodou niklové desky, čímž je dále umožněno vytvářet repliky galvanoplastickým způsobem. Překrytí jednotlivých vrypů také umožňuje použít desky bez opracování do vysokého zrcadlového lesku, přitom výsledná vlnoplocha je po celém povrchu vysoce doleštěna plastickou deformací činností rycího diamantového nástroje.

Ozrcadlení vlnoplochy kovových desek pro difrakční mřížky ryté, je blíže vysvětleno pomocí vyobrazení, kde v příčných řezech mnohonásobně zvětšených jsou znázorněny nosiče s vytvořenými vrypy difrakční mřížky — obr. 1 stávajícím způsobem a obr. 2 způsobem podle vynálezu.

Běžně se difrakční mřížka rytá vytváří pomocí diamantového nástroje do vrstvičky 2, např. hliníku, napařeném na skleněné broušené opticky rovné podložce 1. Z obr. 1 je také patrný odstup jednotlivých vrypů s meziplochou původní napařené vrstvičky hliníku — pohybující se v podstatě v hodnotných desetin mikrometru.

Podle vynálezu je možno difrakční mřížku vytvořit přímo do destičky celokovové s výhodou niklové, s tím, že horní plocha 3 destičky nevyžaduje zrcadlový lesk, neboť celá vlnoplocha mřížky je vytvořena rycím nástrojem, a to minimálně v hodnotách X pod horní plochou 3 — hodnota X tedy v podstatě představuje zónu přípustných nerovností po lapování včetně jinak téměř neodstranitelné krystalické struktury, čímž vznikne homogenní vysoce ozrcadlená vlnoplocha.

Na obr. 2 je dále patrno přesazení b dalšího vrypu do již vytvořené vysoce ozrcadlené plochy vytvořené předchozím vrypem. Dále je z obr. 2 patrna mřížková konstanta a, tedy vzdálenost sousedních vrypů.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Způsob ozrcadlení vlnoplochy kovových desek pro difrakční mřížky ryté kovové matrice, vyznačený tím, že do obroušeného a na drsnost povrchu Ra 0,4 až 0,2 μτη lapováním upraveného' povrchu kotvového nosiče se vytvoří prvý vryp, jehož šířka převynAlezu sáhuje délku mřížkové konstanty (a), načež další vrypy se s přesahem (b) vytvoří do části prodloužené a rycím nástrojem vysoce ozrcadlené pracovní plochy předchozího vrypu.