Способ контроля плоскостности гранейТВЕРдОгО ТЕлА, НАпРиМЕР, АлМАзА Советский патент 1981 года по МПК G01B11/30 G01B9/02 

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПЛОСКОСТНОСТИ ГРАНЕЙ ТВЕРДОГО ТЕЛА, НАПРИМЕР АЛГ1АЗА ности твердого тела, которая составляет 0,05 мкм для А.,равной 1, мкм. Кр ме того, мал диапазон измеряемых величин микровыступов (от 1 до 0,03 MK Цель изобретения - повышение точности контроля и расширение диапазона контроля. Поставленная цель достигается за счет того, что направляют на контролируемое тело монохроматические когерентные лучи с длиной волны Л,2 получают интерференционные полосы, измеряют при визуальном наблюдении расстояние 2 1 1ежду двумя интерференционными полосами, соответствующими длине волны Д г смещение t интерференционных полос при использовании лучей с длиной волны Л и Лиf а величину d микровыступов, определяют по соотношению с1--А±1 Г11 .1 2СЛ2- ЬГЧ 2 М . На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства, реализующего способ контроля плоскостности граней твердого тела; на фиг. 2 - интерференционная картина в виде интерферен ционных полос, создаваемая одним из участков твердого тела. Устройство содержит последователь но установленные источник 1 света, систему получения монохроматических когерентных лучей, включающую диафрагму 2, конденсор 3, плоское зеркало 4, точечную диафрагму 5 и интерференционный светофильтр б, линзу 7, зеркало 8, эталонную пластину 9, микроскоп 10 и контролируемое тело 11, например алмаз. Рабочая поверхность зеркала 8 имеет.две противоположно наклонных плоскости. На пластине 9 -устанавливается алмаз 11. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В начале получают интерференцион ные полосы, создаваемые пучком моно хроматических лучей с длиной волны Я-( . Световой поток От источника 1 света проходит через дифрагму 2, фо кусируется конденсором 3 на точечную, диафрагму 5 через плоское зеркало 4. Затем световой поток монохр ма изируется интерференционным светофильтром б и имеет длину волны Л. После прохождения через линзу 7 параллельный пучок лучей под действием одной наклонной плоскости зеркала 8 меняет свое направление и по падает на горизонтально расположенную эталонную пластину 9, где помещается контролируемое тело 11. Интерференционные полосы, создаваемые лучами -с длиной волны Л , во никающие в воздушном зазоре, контролируеь1ым телом 11 и эталонной пла тиной 9, попадают на другую наклоную плоскость зеркала 8 и визуально аблюдаются при помощи микроскопа 0 с винтовым окулярным микрометром. После получения интерференционых полос, создаваемых лучами Л, осуествляется их визуальное наблюдение (фиг. 2). Пусть соседние интерференионные максимумы расположены на растоянии tf друг от друга и наблюдатся при величинах микровыступов d d-j,. Определим d . Для длины волны Л имеем систему paвнeний; 2а, ,--{vy.vi) 2d3 ,, где m,n - порядок интерференции. Затем создают интерференционные полосы, получаемые лучами с длиной волны Хяг путем поворота интерференционного светофильтра 6. Таким образом, переходим от Л-; к Л 2. и для Д имеем систему уравнений: 2d Л - иЛг (wH)A, (2) где d , d4.- величины микровыступов, при которых наблюдаются максимумы для Х. Решая совместно системы (1) и (2), получаем искомую величину микровыступов на поврехности твердого тела 27й:),-o где Е расстояние между двумя интерференционными полосами, соответствующими длине волны Ц t - смещение интерференционных полос при использовании лучей с длиной волны и 2/ п - количество порядков интерференции , которое вмещается в Д. 2 дайны волн света монохроматических когерентных лучей. На практике удобно Л и Л брать такими, чтобы .. Соотношение для определения величины микровыступов на поверхности твердого тела имеет еще более простой вид Как видно из выше приведенного соотношения,для определения в общем случае величины микровыступа d неОбходимо измерить Jj I- Для этого используют винтовой окулярный микрометр. Нить окуляра совмещают с интерференционной полосой, соответствующей Х , затем меняют длину волны на Л поворотом интерференционного светофильтра и, вращая барабан микрометра, определяют I, и Ц. В формуле (4) величина 1 не фигури рует, а фигурирует , выбранная из соображений повышения точности измерения, так как величина t мала и ошибка измерения велика. Предлагаемый способ позволяет в 10 раз повысить точность измерения и определения величины микровыступов на поверхности твердого тела по срав нению с известным,причем точность оп ределения d очень высока (0,003 мкм Диапазон определяемых величин мик ровыступов очень широк от 100 мкм до 0,005 мкм и сам cndco6 очень прост, так как измерять на практике надо только две величины t и Формула изобретения Способ контроля плоскостности гра ней твердого тела, например алмаза, заключающийся в том, что направляют на -контролируемое тело монохроматические когерентные лучи с длиной волны Х , получают интерференционные полосы, визуально их наблюдают, определяют величину микровыступов, по которой и судят о плоскостности граней, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона контроля, направляют на контролируемое тело монохроматические когерентные лучи с длиной волны у , получают интерференционные полосы, измеряют при визуальном наблюдении расстояние 2 между , двумя интерференционными полосами, соответствующими длине волны Л/2, и смещение t интерференционных полос при использовании лучей с длиной волны Х и Я./гг а величину d микровыступов определяют по соотношению Л, Хй ге 1 u(A..j,. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Борбат А. М. Оптические измерения. Киев,Техника, 1967, с.217. 2.Апенко М. И. и др. Оптические приборы в машиностроении. Справочник, М., Машиностроение, 1474, с. 116 (прототип).