Закономірності впливу режимів електронно-променевої технології на експлуатаційні характеристики оптичних елементів

Проведено експериментальні дослідження та встановлено нові закономірності впливу режимів електронно-променевої обробки на кількісні показники якості поверхневих шарів елементів з оптичного скла та кераміки: чистоту та гладкість поверхні – поверхня елементів з оптичного скла повністю очищується від дефектів, при цьому відбувається підвищення класу чистоти, зменшення мікрошорсткості до 0.4-1.3 нм; товщину оплавленого шару; зміну структури та хімічного складу; стискаючі напруження та товщину зміцнених шарів – у елементах з оптичної кераміки виникають стискаючі напруження до 30-70 МПа у зміцнених поверхневих шарах товщиною 90-210 мкм. Знайдено оптимальні режими електронно-променевої технології (густини теплового впливу 7∙10⁶-8∙10⁸ Вт/м² електронного променю, швидкості його переміщення 5∙10 ^– 3-5∙10 ^– 2 м/с), які покращують експлуатаційні характеристики оптичних елементів: збільшення мікротвердості поверхні та підвищення міцності поверхневих шарів, а також спектрального коефіцієнта пропускання; підвищення стійкості елементів до зовнішніх термічних та механічних впливів при їх експлуатації. При цьому відбувається збільшення температури поверхневих шарів елементів та підвищення їх теплофізичних властивостей: об’ємної теплоємності, коефіцієнта теплопровідності, термічного коефіцієнта лінійного розширення. Отримані результати експериментальних досліджень, а також розроблені на їх основі методи покращення експлуатаційних характеристик оптичних елементів, знайшли практичне використанням та впровадження на цілому ряді підприємств України, що дозволило підвищити точність та розширити діапазони вимірювання дальності імпульсних лазерних далекомірів на 7-15 %; збільшити ймовірність безвідмовної робити оптичних обтічників ІЧ-приладів наведення і спостереження та волоконно-оптичних світловодів лазерних медичних приладів при експлуатації на 10-20 %.