一種玻璃孔表面缺陷層深度測量方法與流程

本發明屬于光學零件缺陷層檢測技術，具體涉及一種玻璃孔表面缺陷層深度測量方法。

背景技術：

激光陀螺是一種精密的激光角速率傳感器，腔體作為其核心部件，其加工質量制約著激光陀螺性能的提升。腔體放電回路毛細孔缺陷層是否完全去除影響腔體壽命的可靠性，目前玻璃平面缺陷層的測量研究方法較多，孔表面缺陷層的測量方法較少，有一種角度拋光法可以進行測量，但是該方法要求對加工后的孔口進行精密研磨拋光，工作量大而且帶來孔口的二次破壞，造成測量不準確。

技術實現要素：

本發明的目的是：為了解決現有技術激光陀螺玻璃零件孔表面缺陷層難于測量，測量數據不真實的缺點。

本發明的技術方案是：一種玻璃孔表面缺陷層深度測量方法，其將兩塊楔形零件的角度面光學拋光后達到光膠要求之后將兩角度面光膠在一起，并打孔得到貫通的孔結構，然后采用液位上升的方法對孔結構表面進行微量腐蝕，并利用顯微鏡對缺陷層進行測量。

所述孔結構3軸線與角度面成30度角并貫穿角度面2。

將具有孔結構的楔形零件1以角度面2向下放置在存放hf酸4的容器口并保持平行，在容器中添加hf酸4以致其液位上升至角度面2接觸，從而對孔結構3表面進行微量腐蝕。

所述缺陷層測量在激光共聚焦顯微鏡1500x下對表面缺陷7進行觀測后應用設備自帶分析測量軟件對表面缺陷7進行測量。

本發明的優點是：本發明玻璃孔表面缺陷層深度測量方法利用角度面拋光好的角度塊光膠在一起，打孔后光膠面與孔口交接處對孔表面缺陷層沒有二次損傷，從而消除了角度面拋光方法中再次精密研磨拋光角度面的要求，在角度面微量腐蝕后通過激光共聚焦顯微鏡可以直接觀測到微損傷形貌及測量其尺寸。該方法簡單、實用、測量精度高。

附圖說明

圖1是本發明玻璃孔表面缺陷層深度測量方法中角度塊光膠后打孔試件的模型圖；

圖2是本發明玻璃孔表面缺陷層深度測量方法中化學微量腐蝕方法的模型圖；

圖3是本發明玻璃孔表面缺陷層深度測量方法的缺陷層觀測圖；

圖4是本發明玻璃孔表面缺陷層深度測量方法的缺陷層測量模型圖；

其中，1-楔形零件、2-角度面、3-孔結構、4-hf酸、5-試件表面、6-孔面、7-表面缺陷。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明：

請同時參閱圖1、圖2、圖3和圖4，其中，圖1是本發明玻璃孔表面缺陷層深度測量方法中角度塊光膠后打孔試件的模型圖；圖2是本發明玻璃孔表面缺陷層深度測量方法中化學微量腐蝕方法的模型圖；圖3是本發明玻璃孔表面缺陷層深度測量方法的缺陷層觀測圖；圖4是本發明玻璃孔表面缺陷層深度測量方法的缺陷層測量模型圖。

所述玻璃孔表面缺陷層深度測量方法包括具有孔結構的試件制備、孔表面的微量腐蝕、缺陷層的精密檢測三部分。本發明將兩塊楔形零件的角度面光學拋光后達到光膠要求，之后將兩角度面光膠在一起，并進行打孔得到貫通的孔結構。其中，所述孔結構軸線與角度面成30度角并貫穿角度面；所述孔表面采用液位上升的方法進行微量腐蝕；所述缺陷層測量在keyence激光共聚焦顯微鏡在1500x下進行觀測后應用設備自帶分析測量軟件直接測量。具體過程如下：

步驟1：試件制備

將兩塊角度為30°楔形零件1的角度面2進行光學拋光后達到光膠要求，之后將兩角度面2光膠在一起，在數控機床上應用金剛石鉆頭在光膠好的試件上打孔，其中孔結構軸線與角度面成30度角并貫穿角度面。

步驟2：孔表面微量腐蝕

將具有孔結構的楔形零件1以角度面2向下放置在存放hf酸4的容器口并保持平行，在容器中添加hf酸4以致其液位上升至角度面2接觸，以達到對孔結構表面進行微量腐蝕的目的。

步驟3：缺陷層的精密檢測

將缺陷層測量在keyence激光共聚焦顯微鏡1500x下對楔形零件1的角度面2進行觀測，可以清晰地看到孔表面缺陷7的生長方式，應用顯微鏡自帶分析測量軟件直接測量出表面缺陷7的尺寸。

本發明玻璃孔表面缺陷層深度測量方法利用玻璃光膠之間的范德華力，應用金剛石打孔后光膠面之間孔口無二次損傷的原理，通過hf酸4液位上升對孔結構表面進行微量腐蝕，在keyence激光共聚焦顯微鏡1500x下可以直接觀測孔表面損傷同時可以對表面損傷進行直接測量。本發明填補了玻璃孔結構表面損傷快速精密檢測的技術空白，試驗方法簡單、檢測精度高，能有效的開展激光陀螺光學零件孔結構要素表面的為損傷檢測，為后續化學拋光去除微損傷提供了可靠的理論數據支持。

技術特征：

技術總結
本發明屬于光學零件缺陷層檢測技術，具體涉及一種玻璃孔表面缺陷層深度測量方法。所述玻璃孔表面缺陷層深度測量方法包括具有孔結構的試件制備、孔表面的微量腐蝕、缺陷層的精密檢測，所述具有孔結構的試件設置兩塊帶有角度的楔形零件，所述孔表面微量腐蝕采用HF腐蝕，所述缺陷層的精密檢測應用KEYENCE激光共聚焦顯微鏡在1500X下進行觀測。本發明一種玻璃孔表面缺陷層深度測量方法應用金剛石鉆頭在玻璃中打孔通過光膠面時光膠面與孔口交接處無二次缺陷的原理，通過光膠面孔口的微量化學腐蝕將孔表面損傷層顯現出來，然后通過KEYENCE激光共聚焦顯微鏡觀測將損傷層深度測量出來。

技術研發人員：魯衛國;王曉輝;王曉榮;王麗娜;李大琪
受保護的技術使用者：中國航空工業集團公司西安飛行自動控制研究所
技術研發日：2017.03.30
技術公布日：2017.08.18