用电化学方法消除4J32镜头组件的杂散光

　　1　引　言

　　杂散光,也称为杂光或杂散辐射,是指光学系统中除了成像光线外,扩散于探测器表面的其他非成像光线辐射能,以及通过非正常光路到达探测器的成像光线辐射能[1]。在成像光学系统中除形成的实像外,还有非成像光线在像面上扩散,这些非成像光线(即杂散光)非常有害,其中很大一部分来自镜头组件。因为当不同波长的光线经过光学仪器的透镜系统时,会在光学镜头组件表面上发生反射、散射形成所谓的二次和高次杂散光,镜头组件越多、越复杂、表面积越大,杂散光量也越大,致使像质变差。如果杂散光严重,将使光学仪器的辨别率下降,以致不能有效观察,从而降低仪器使用性能。为减轻杂散光的负面影响,耿安兵[2]、原育凯[3-4]、句红兵[5]等均研究过采用改进光学系统的结构或是涂覆功能性涂料等方式消除杂散光。但这些方式或是技术难度较高或是由于涂料中存在可凝挥发物而不适于空间环境使用。

　　长春光机所部分项目中物镜框、镜筒等部件采用的是4J32合金,系统要求其光反射率低以消除杂散光对系统的影响。4J32合金具有低线膨胀系数、硬度高、加工性能好等特点,往往是加工到较高精度后直接用于光学玻璃的固定组件。为了消除杂散光,保证光学镜头的精密程度,采用电化学方法对其进行处理是一种行之有效的方法。在4J32合金零件上进行电化学处理不仅可以将杂散光由反射变成漫反射,降低杂散光的强度,还能在一定程度上提高其防腐蚀性能。

　　由于4J32合金中镍含量较高,用一般方法难以进行电化学或化学处理。本文就如何通过电化学方法消除4J32镜头组件中的杂散光进行了研究。采用对镜头组件进行电化学处理工艺,通过正交实验调整工艺参数改变表面状态,得出了重现性良好的消光工艺。同时,经消光处理后提高了镜头组件的耐腐蚀能力。

　　2　实　　验

　　2.1　镜头组件材料

　　选用牌号为4J32的合金作为镜头材料,试块规格为Φ50 mm×5 mm,表面粗糙度Ra为0.4。材料成分见表1。

　　2.2　试样检测方法

　　(1)反射率检测方法

　　本实验采用Lanmda-9分光光度计在波长500~900 nm进行检测。

　　(2)耐蚀性检测

　　按GB/T 15519-2002检测,由点滴开始至析出第一个气泡为耐蚀时间。

　　(3)附着力检测

　　按GB/T 2792-1998规定方法进行检测。

　　2.3　电化学处理过程

　　2.3.1　化学除油

　　NaOH 20~40 g/L,Na2CO320~30 g/L,Na3PO4·12H2O 50~70 g/L;使用条件:除油温度为40~50℃;除尽为止。

　　2.3.2　浸蚀处理