परिचय
ऑप्टिकल घटकों में सतही दोष स्थानीयकृत खामियाँ हैं जो ऑप्टिकल सिस्टम के प्रदर्शन को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकती हैं। आम दोषों में खरोंच, गड्ढे, बुलबुले, गड़गड़ाहट और चिपके हुए किनारे शामिल हैं। ये खामियाँ कई अंतर्राष्ट्रीय और राष्ट्रीय मानकों द्वारा नियंत्रित होती हैं, जैसे कि ISO 10110-7, GB/T 1185-2006 और MIL-PRF-13830B। ऑप्टिकल प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए इन दोषों का मूल्यांकन और नियंत्रण महत्वपूर्ण है। निम्नलिखित अनुभाग विभिन्न प्रकार के दोषों, उन्हें कैसे वर्गीकृत और निरीक्षण किया जाता है, और उनका आकलन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रासंगिक उद्योग मानकों का पता लगाते हैं।
ऑप्टिकल घटकों में सतही दोषों के प्रकार
स्क्रैच
ये ऑप्टिकल घटक की सतह पर संकीर्ण निशान या घर्षण होते हैं, जो अक्सर असेंबली या विनिर्माण प्रक्रिया के दौरान आकस्मिक क्षति के कारण होते हैं। खरोंच प्रकाश के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं और प्रकाश परावर्तन, अपवर्तन और संचरण को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकते हैं।
गड्ढों
सतह पर छोटे-छोटे गड्ढे बन जाते हैं, जो अक्सर उत्पादन के दौरान पॉलिशिंग पाउडर या अपघर्षक के अनुचित संचालन के कारण बनते हैं। गड्ढे प्रकाश के सामान्य प्रसार में बाधा डालते हैं।
बबल
विनिर्माण प्रक्रिया के दौरान सामग्री में फंसी गैसों के कारण, बुलबुले सतह पर वृत्ताकार या अण्डाकार गड्ढे बना देते हैं, जिससे ऑप्टिकल प्रदर्शन ख़राब हो जाता है।
बर्स
मशीनिंग के दौरान तीखे उभार बनते हैं, जो प्रकाश को बिखेर देते हैं और ऑप्टिकल घटकों की संचरण दर को कम कर देते हैं।
चिपके हुए किनारे
ऑप्टिकल भाग के किनारे पर क्षति या अनियमितता, जो आमतौर पर अनुचित कटाई या पीसने के कारण होती है। चिप्ड किनारे प्रकाश के किनारे के प्रभाव को प्रभावित कर सकते हैं, जिससे ऑप्टिकल सिस्टम के प्रदर्शन पर असर पड़ता है।
अन्य दोष
इनमें धब्बे, गड्ढे, क्षरण और खांचे शामिल हैं, जो अक्सर अत्यधिक यांत्रिक तनाव, उच्च पॉलिशिंग दर या पॉलिशिंग पैड के लचीलेपन के कारण होते हैं।
ऑप्टिकल घटकों में सतही दोषों के प्रकार
आईएसओ 10110-7:2008
यह अंतर्राष्ट्रीय मानक ऑप्टिकल घटकों और प्रणालियों में सतही दोषों के लिए सहनशीलता आवश्यकताओं को निर्दिष्ट करता है। यह सतही दोषों को वर्गीकृत करता है, परिभाषित करता है कि उन्हें कैसे दर्शाया जाना चाहिए, और उनके निरीक्षण और मूल्यांकन के लिए मानदंड प्रदान करता है।
जीबी/टी 1185-2006
यह चीनी राष्ट्रीय मानक ऑप्टिकल घटकों में सतही दोषों के मूल्यांकन की विधि को रेखांकित करता है। मानक "N×A" संकेतन का उपयोग करता है, जहाँ एन दोषों की स्वीकृत संख्या को दर्शाता है और ए दोष के आकार को दर्शाता है। यह दोषों के विभिन्न स्तरों और निरीक्षण विधियों और स्वीकृति शर्तों के लिए संबंधित आवश्यकताओं को भी निर्दिष्ट करता है।
एमआईएल-पीआरएफ-13830बी
यह अमेरिकी सैन्य मानक अग्नि नियंत्रण उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले ऑप्टिकल घटकों के उत्पादन, संयोजन और निरीक्षण के लिए तकनीकी विनिर्देशों को परिभाषित करता है। सतही दोषों को संख्यात्मक संकेतन के दो सेटों का उपयोग करके वर्गीकृत किया जाता है: खरोंच के लिए "S" और खुदाई के लिए "D"। यह संकेतन GB/T 1185-2006 मानक के समान है, हालाँकि MIL-PRF-13830B खरोंच और खुदाई के आकार पर अधिक जोर देता है।
सतही दोषों के लिए निरीक्षण विधियाँ
चीनी मानक (जीबी/टी 1185-2006)
निरीक्षण 36V, 60W-108W तापदीप्त प्रकाश और 4×-10× आवर्धक ग्लास के साथ किया जाता है, जिसमें काले रंग की पृष्ठभूमि पर प्रेषित या परावर्तित प्रकाश का उपयोग किया जाता है।
रूसी मानक
निरीक्षण के लिए 60W-100W तापदीप्त प्रकाश का उपयोग किया जाता है, जिसका आवर्धन निरीक्षण की जाने वाली ऑप्टिकल सतह पर निर्भर करता है।
एमआईएल-पीआरएफ-13830बी
दो विधियाँ परिभाषित की गई हैं:
- कांच के पीछे 40W प्रकाश के साथ पाले से ढके कांच के सामने घटक का अवलोकन करना, तथा कंट्रास्ट के लिए कांच पर गहरे रंग की क्षैतिज पट्टियों का उपयोग करना।
- काले रंग की पृष्ठभूमि वाले भाग का निरीक्षण करने के लिए पाले से ढके हुए कांच के माध्यम से प्रेषित प्रकाश का उपयोग करना।
सतही दोष और ऑप्टिकल प्रदर्शन पर उनका प्रभाव
सतही दोष ऑप्टिकल सिस्टम के समग्र प्रदर्शन पर सीधा प्रभाव डाल सकते हैं। खरोंच, गड्ढे और अन्य खामियाँ प्रकाश के बिखराव का कारण बन सकती हैं, जिससे संचरण दक्षता कम हो जाती है और ऑप्टिकल विपथन बढ़ जाता है। उच्च परिशुद्धता ऑप्टिकल सिस्टम में, छोटे दोष भी छवि की गुणवत्ता और सटीकता में महत्वपूर्ण गिरावट का कारण बन सकते हैं। उदाहरण के लिए, दूरबीनों या लेजर सिस्टम में, खरोंच अवांछित विवर्तन का कारण बन सकते हैं, जिससे रिज़ॉल्यूशन या फ़ोकस कम हो सकता है। इसके अतिरिक्त, बुलबुले या चिप्स जैसे दोष वेवफ्रंट को विकृत कर सकते हैं, जिससे कैमरे या माइक्रोस्कोप जैसे इमेजिंग सिस्टम की स्पष्टता प्रभावित होती है।
इन समस्याओं को कम करने के लिए, निर्माता यह सुनिश्चित करने के लिए कड़े गुणवत्ता नियंत्रण उपाय लागू करते हैं कि दोष स्वीकार्य सहनीय स्तरों के भीतर रहें। यह समझना कि विशिष्ट दोष ऑप्टिकल प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करते हैं, इंजीनियरों को अधिक लचीले सिस्टम डिजाइन करने और विनिर्माण के दौरान त्रुटियों की संभावना को कम करने में मदद करता है।
सतही दोष का पता लगाने में उन्नत प्रौद्योगिकियाँ
ऑप्टिकल तकनीक की उन्नति के साथ, सतही दोषों का पता लगाने के नए तरीके सामने आए हैं। इन तकनीकों में स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण (AOI), इंटरफेरोमेट्री और उन्नत माइक्रोस्कोपी तकनीकें शामिल हैं जो सतही दोषों की उच्च-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग प्रदान करती हैं।
स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण (एओआई): AOI सिस्टम बिना मानवीय हस्तक्षेप के ऑप्टिकल सतहों पर दोषों का पता लगाने के लिए उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले कैमरों और इमेज प्रोसेसिंग एल्गोरिदम का उपयोग करते हैं। यह दोष का पता लगाने में उच्च स्तर की सटीकता और स्थिरता सुनिश्चित करता है।
इंटरफेरोमेट्री: इंटरफेरोमीटर सतह से परावर्तित होने वाली प्रकाश तरंगों के हस्तक्षेप पैटर्न को मापकर नैनोमीटर पैमाने पर सतही दोषों का पता लगा सकते हैं। यह विधि विशेष रूप से छोटी सतही अनियमितताओं का पता लगाने के लिए उपयोगी है जो मानक निरीक्षण तकनीकों के तहत दिखाई नहीं दे सकती हैं।
उन्नत माइक्रोस्कोपी: परमाणु बल माइक्रोस्कोपी (एएफएम) और स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (एसईएम) जैसी तकनीकों का उपयोग सूक्ष्म स्तर पर दोषों का विश्लेषण करने के लिए किया जा सकता है, जिससे उनकी संरचना, गहराई और सतह पर प्रभाव के बारे में जानकारी मिलती है।
ये प्रौद्योगिकियां न केवल पहचान प्रक्रिया में सुधार करती हैं, बल्कि निर्माताओं को उत्पादन प्रक्रिया को बढ़ाने और दोषों की घटना को कम करने के लिए विस्तृत रिपोर्ट और फीडबैक प्रणाली बनाने में भी मदद करती हैं।
निष्कर्ष
ऑप्टिकल घटकों में सतही दोष ऑप्टिकल सिस्टम के प्रदर्शन को काफी हद तक ख़राब कर सकते हैं। इसलिए, इन दोषों के मूल्यांकन और नियंत्रण के लिए सख्त मानक और दिशा-निर्देश आवश्यक हैं। जैसे-जैसे निरीक्षण तकनीक आगे बढ़ेगी, ऑप्टिकल घटकों के उत्पादन और गुणवत्ता नियंत्रण में सतही दोषों का पता लगाने के लिए अधिक कुशल और सटीक तरीके लागू होते रहेंगे।