CS252646B1 - Způsob přesného opracování rovinných ploch monokrystalů s granátovou strukturou - Google Patents

Abstract

Způsob přesného opracování rovinných ploch monokrystalů s granátovou strukturou umožňující hromadné opracováni monokrystalů mosaikových i bez mosaiky nebo monokrystalů s různou nebo kolísavou koncentrací příměsí či různými nebo kolísavými fyzikálními vlastnostmi ve vysoké přesnosti zejména dodržení rovinnosti, vzájemné rovnoběžnosti čelních ploch a úhlu těchto ploch s geometrickou osou výrobku, čehož se dosáhne tím, že tyto plochy se opracují společně s plochami příložek, s nimiž jsou opracovávané monokrystaly spojeny pevně v přípravku tak, že geometrické středy opracovávaných ploch monokrystalů leží s přesností +5 mm na kružnici nebo kružnicích soustředných s kružnicí nebo kružnicemi, na kterých leží se stejnou přesností geometrické středy opracovávaných příložek, přičemž jako příložky jsou použity části monokrystalu s dvoj lomem 3 až 15 nm/cm téže struktury jako opracovávané monokrystaly

Description

Vynález se týká způsobu přesného opracování rovinných ploch monokrystalů s granátovou strukturou, umožňující hromadné opracování monokrystalů s mírně kolísajícími fyzikálními vlastnostmi.

Na přesnost opracování výrobků z monokrystalů, které jsou určeny pro použití v optice jsou kladeny všeobecně vysoké požadavky a zvláště to platí o těch součástkách, které jsou díly optických rezonátorů, jako jsou například laserové tyče. Při jednotlivém opracování takových součástek se přesnost opracování, tj. dodržení rovinnosti, vzájemné rovnoběžnosti čelních ploch a úhlu těchto ploch s geometrickou osou součástky kontroluje během broušení a leštění a podle potřeby se koriguje.

Při hromadném opracováni, kdy je v přípravky pevně spojeno několik monokrystalů, případně je použito příložek z téhož materiálu pro zvětšeni celkové opracovávané plochy se uvedený jednoduchý způsob kontroly a korekce opracování neosvědčuje, protože po rozdělení opracovávaného celku na jednotlivé prvky se velmi často zjištují menší nepřesnosti jejich opracováni než tomu bylo před jejich rozdělením. V některých případech již před rozdělením v přípravku, se zjištují závažné odchylky od rovinnosti, které hromadným opracováváním nelze korigovat. Tyto nedostatky jsou v mnoha případech působeny kolísáním fyzikálních vlastností monokrystalů.

Tyto obtíže lze odstraniťzpůsobem přesného opracování rovinných ploch monokrystalů s granátovou strukturou podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že tyto plochy se opracovávají společně s plochami příložek, s nimiž jsou opracovávané monokrystaly spojeny v přípravku pevně tak, že geometrické středy opracovávaných ploch monokrystalů leží s přesností -5 mm na kružnici nebo kružnicích soustředných s kružnicí nebo kružnicemi, na kterých leží se stejnou přesností geometrické středy opracovávaných příložek, přičemž jako příložky jsou použity části monokrystalu s dvojlomem 3 až 15 nm/cm, téže struktury, jako opracovávané monokrystaly.

Příložky definované pomocí dvojlomu jsou v praxi u monokrystalů granátové struktury monokrystaly obsahující jemné mosaikové bloky a dislokace zcela nahodile orientované, což zaručuje jejich stejnoměrnou, nekolísavou opracovatelnost, tj. hmota při opracováni vždy stejnoměrně ubývá v celé opracovávané ploše. Tyto příznivé vlastnosti se pak přenášejí i na plochu sousedního monokrystalu, který budto z důvodů technické dostupnosti suroviny nebo požadovaných konečných vlastností jemné strukturní poruchy nemá.

Způsobem podle vynálezu lze hromadně opracovávat rovinné plochy monokrystalů mosaikových i bez mosaiky nebo monokrystalů s různou nebo kolísavou koncentrací příměsí a různými nebo kolísavými fyzikálními vlastnostmi a to v požadované vysoké přesnosti.

Přikladl

V přípravku válcového tvaru z litiny o průměru 80 mm a výšce 40 mm byly na kružnicích o průměru 30, 45 a 60 mm se středy na těchto kružnicích, rovnoběžně s osou válcového přípravku vyvrtány otvory. Na nejmenší kružnici bylo vyvrtáno 6, na prostřední 12 a na největší 18 otvorů. Do 12 otvorů na střední kružnici byly zatmeleny laserové tyče z yttritohlinitého granátu aktivovaného ionty neodymu, prosté mosaiky a krystalonomických facet a proto bez dvojlomu, které měly průměr 5 mm a délku 50 mm. Do otvorů na okrajových kružnicích byly zatmeleny tzv. slepé tyče, avšak s mosaikovou strukturou, které vykazovaly dvojlom 8 až 25 nm/cm a sloužily jako příložky. Dvojlom byl zjištěn měřením pomocí Lénarmontova kompenzátoru s využitím polarizovaného světla He-Ne laseru.

Po opracováni a proměření v uvedeném přípravku vykazovaly všechny tyče rovinnost pod 1/10 světla sodíkové výbojky, klínovitost čelních ploch do 10 úhlových vteřin, která se po vytmelení tyčí z uvedeného přípravku jeho nahřátim nezměnila. Jestliže však tyče v otvorech na nejmenší a největší kružnici byly stejně jako tyče v otvorech na střední kružnici bez dvojlomu, činily odchylky rovinnosti měřené v přípravku až 1/3 sodíkového světla a klínivost po vytmeleni až 28 úhlových vteřin.

Přiklad 2

Na základě kovového válcového přípravku o průměru 100 mm a výšce 60 mm byly souose s osou válce vyznačeny kružnice o průměru 55 a 60 mm. Na každé z nich bylo vyznačeno 12 bodů s úhlovou roztečí 30° a to tak, že body na vnější a vnitřní kružnici byly vzájemně pootočeny o 15° kolem osy válcového přípravku. V těchto bodech byly souose s osou přípravku vyvrtány otvory o průměrů 6,1 mm, do kterých byly zatmeleny laserové tyče z yttritohlinitého granátu o průměru 6 mm a délce 71 mm, a to tak, že na obou koncích byly vyznačeny cca 3 mni délky a poté byly na základny přípravku vně a uvnitř kruhů tvořených laserovými tyčemi přitmeleny příložky o síle 3 mm přibližně čtvercového tvaru 8x8 mm tak, že středy příložek vně kruhů ležely s přesností -3 mm na kružnici o průměru 82 mm a středy příložek uvnitř kruhů s toutéž přesností na kružnici o průměrů 33 mm. Vnějších příložek bylo 24 kusů, vnitřních 10 kusů. Přiložky byly z monokrystalu yttritohlinitého granátu bez příměsi neodymu a vykazovaly dvoj lom 10 až 24 nm/cm. Po skončeném leštění a vytmeleni vykazovaly laserové tyče klínovitost 8 až 11 úhlových vteřin přesto, že jejich složení s ohledem na obsah neodymu (0,8 hmot. % vztaženo na yttrium) bylo odlišné od složení příložek.

Claims (1)

1. Způsob přesného opracování rovinných ploch monokrystalů s granátovou strukturou, vyznačený tím, že tyto plochy se opracovávají společně s plochami příložek, s nimiž jsou opracovávané monokrystaly spojeny pevně v přípravku tak, že geometrické středy opracovávaných ploch monokrystalů leží s přesností ±5 mm na kružnici nebo kružnicích soustředných s kružnicí nebo kružnicemi, na kterých leží se stejnou přesností geometrické středy opracovávaných příložek, přičemž jako příložky jsou použity části monokrystalu s dvojlomem 3 až 15 nm/cm téže struktury, jako opracovávané monokrystaly.