مقدمة
العيوب السطحية في المكونات البصرية هي عيوب موضعية يمكن أن تؤثر بشدة على أداء النظام البصري. تشمل العيوب الشائعة الخدوش والحفر والفقاعات والنتوءات والحواف المشقوقة. تخضع هذه العيوب للعديد من المعايير الدولية والوطنية، مثل ISO 10110-7 وGB/T 1185-2006 وMIL-PRF-13830B. يعد تقييم هذه العيوب والتحكم فيها أمرًا بالغ الأهمية لضمان الأداء البصري. تستكشف الأقسام التالية الأنواع المختلفة من العيوب، وكيفية تصنيفها وفحصها، والمعايير الصناعية ذات الصلة المستخدمة لتقييمها.
أنواع العيوب السطحية في المكونات البصرية
الخدوش
هذه علامات ضيقة أو خدوش على سطح أحد المكونات البصرية، غالبًا ما تكون ناجمة عن تلف عرضي أثناء التجميع أو عملية التصنيع. الخدوش حساسة للغاية للضوء ويمكن أن تؤثر بشدة على انعكاس الضوء وانكساره ونقله.
الحفر
تشكلت حفر صغيرة على السطح، غالبًا بسبب التعامل غير السليم مع مسحوق التلميع أو المواد الكاشطة أثناء الإنتاج. تتداخل الحفر مع الانتشار الطبيعي للضوء.
فقاعات
تنتج الفقاعات عن احتباس الغازات في المادة أثناء عملية التصنيع، مما يؤدي إلى إنشاء انخفاضات دائرية أو بيضاوية على السطح، مما يؤدي إلى تدهور الأداء البصري.
نتوءات
نتوءات حادة تتشكل أثناء التصنيع، والتي تعمل على تشتيت الضوء وتقليل معدل انتقال المكونات البصرية.
حواف متشققة
تلف أو عدم انتظام على طول حافة جزء بصري، ينتج عادة عن قطع أو طحن غير سليم. يمكن أن تؤثر الحواف المتشققة على تأثيرات الضوء على الحافة، وبالتالي تؤثر على أداء النظام البصري.
عيوب أخرى
وتشمل هذه البقع والخدوش والتآكل والأخاديد، والتي غالبا ما تكون ناجمة عن الإجهاد الميكانيكي المفرط، أو معدلات التلميع العالية، أو مرونة منصات التلميع.
أنواع العيوب السطحية في المكونات البصرية
ايزو 10110-7:2008
تحدد هذه المواصفة الدولية متطلبات التسامح الخاصة بالعيوب السطحية في المكونات والأنظمة البصرية. وتصنف العيوب السطحية، وتحدد كيفية تمثيلها، وتوفر معايير لفحصها وتقييمها.
جي بي/تي 1185-2006
يحدد هذا المعيار الوطني الصيني الطريقة المستخدمة لتقييم عيوب السطح في المكونات البصرية. يستخدم المعيار الترميز "N×A"، حيث ن يمثل العدد المسموح به من العيوب و أ يمثل حجم العيب. كما يحدد أيضًا مستويات مختلفة من العيوب والمتطلبات المقابلة لطرق التفتيش وشروط القبول.
المعيار العسكري-PRF-13830B
تحدد هذه المواصفة العسكرية الأمريكية المواصفات الفنية لإنتاج وتجميع وفحص المكونات البصرية المستخدمة في أدوات التحكم في الحرائق. يتم تصنيف عيوب السطح باستخدام مجموعتين من العلامات الرقمية: "S" للخدوش و"D" للحفر. هذه العلامة مماثلة لتلك الموجودة في معيار GB/T 1185-2006، على الرغم من أن MIL-PRF-13830B يضع تركيزًا أكبر على حجم الخدوش والحفر.
طرق فحص العيوب السطحية
المعيار الصيني (GB/T 1185-2006)
يتم إجراء الفحص باستخدام مصباح متوهج 36 فولت، 60 واط - 108 واط وعدسة مكبرة 4 × - 10 ×، باستخدام الضوء المنقول أو المنعكس على خلفية سوداء.
المعيار الروسي
يتم استخدام ضوء متوهج بقوة 60 وات - 100 وات للفحص، مع تكبير يعتمد على السطح البصري الذي يتم فحصه.
المعيار العسكري-PRF-13830B
تم تعريف طريقتين:
- مراقبة المكون مقابل الزجاج المصنفر باستخدام ضوء بقوة 40 وات خلف الزجاج، واستخدام خطوط أفقية داكنة على الزجاج للتباين.
- استخدام الضوء المنقول من خلال الزجاج المصنفر لمراقبة الجزء، مع خلفية سوداء.
العيوب السطحية وتأثيرها على الأداء البصري
يمكن أن يكون للعيوب السطحية تأثير مباشر على الأداء العام للأنظمة البصرية. يمكن أن تتسبب الخدوش والحفر وغيرها من العيوب في تشتت الضوء، مما يقلل من كفاءة النقل ويزيد من الانحرافات البصرية. في الأنظمة البصرية عالية الدقة، يمكن حتى للعيوب الصغيرة أن تؤدي إلى تدهور كبير في جودة الصورة ودقتها. على سبيل المثال، في التلسكوبات أو أنظمة الليزر، يمكن أن تتسبب الخدوش في حدوث حيود غير مرغوب فيه، مما يؤدي إلى انخفاض الدقة أو التركيز. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تؤدي العيوب مثل الفقاعات أو الرقائق إلى تشويه واجهة الموجة، مما يؤثر على وضوح أنظمة التصوير مثل الكاميرات أو المجاهر.
لتخفيف هذه المشكلات، يطبق المصنعون تدابير صارمة لمراقبة الجودة لضمان بقاء العيوب ضمن مستويات التسامح المقبولة. يساعد فهم كيفية تأثير العيوب المحددة على الأداء البصري المهندسين على تصميم أنظمة أكثر مرونة وتقليل احتمالية حدوث أخطاء أثناء التصنيع.
التقنيات المتقدمة في اكتشاف عيوب السطح
خاتمة
يمكن أن تؤدي العيوب السطحية في المكونات البصرية إلى إضعاف أداء النظام البصري بشكل كبير. لذلك، تعد المعايير والإرشادات الصارمة ضرورية لتقييم هذه العيوب والتحكم فيها. ومع تقدم تكنولوجيا التفتيش، سيستمر تنفيذ طرق أكثر كفاءة ودقة للكشف عن العيوب السطحية في إنتاج ومراقبة جودة المكونات البصرية.
