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望远镜的光学材料、零件与镜片结构

    为什么正规商场柜台里的望远镜,往往很贵?大众光学www.ytwscc.com版权所有,禁止任何形式的转载!

    一方面,望远镜作为一种冷门产品,商店卖起来数量很少,所以各方面成本很高,但另一方面,也是因为一具好的望远镜,其本身各个细节,都处处体现着复杂精密的现代技术。大众光学www.ytwscc.com版权所有,禁止任何形式的转载!下面,就简要

    下面就简要介绍一下,大家可能感兴趣的,关于望远镜的材料、零件以及内部构造:大众光学精密的结构阿波丸号沉船

    首先,是光学玻璃的熔炼,喜欢历史的朋友往往都知道,在战争时期,高品质的光学玻璃都被作为重要的战略资源储备,如第二次世界大战著名的日本阿波丸号沉船,上面除了钻石、黄金,就有大量的光学玻璃。大众光学www.ytwscc.com版权所有,禁止任何形式的转载!精密的结

    由于光学玻璃对光学常数等技术指标要求非常高、而且品种繁多,对生产工艺技术有特殊要求,技术壁垒高,直到今天,世界上只有德国、中国、日本、美国、英国等少数几个国家的少数厂家掌握了其配方、熔制技术,属于技术及资金密集型的领域,也属于重要的战备物资。大众光学www.ytwscc.com版权所有,禁止任何形式的转载!巍峨哦了保证高质量,高品质

    光学玻璃在原材料上和普通的玻璃就不同,除了极高纯度的原料,还有大量重金属氧化物(如铅和钡)和稀土元素,为了保持纯度,熔炼中,使用专门的白金坩埚。使用白金是为了防止在熔炼的时候,坩埚原子溶入玻璃内。生活中的普通玻璃,仔细看都轻微发绿,就是因为熔炼普通玻璃时,使用的普通铁坩埚。而铁离子在玻璃内是呈现绿色的。对苛刻的优质光学玻璃熔炼,这些细节都需要考虑。大也是因为好技术

大众光学其配方的复杂性,密度高,作为重要的战略资源大众光学www.ytwscc.com版权!
      望远镜光学玻璃
                                      图a

精度如上图a,这是刚从白金坩埚里出来的光学玻璃初料,跟一块晶莹剔透的冰疙瘩似的是吧?呵呵,虽然看起来没什么特别,但是别急,其实这已经算是宝贝了,一具正规生产出来的望远镜,其中单单花在光学玻璃上的成本,就比很多不正规产品整机的成本还要高。大众光学www.ytwscc.com版权所有,禁止任何形式的转载!光学玻璃的质地均匀,结构安全,其工艺设备不同,

镀膜各种原料在白金坩埚内混合、熔炼出光学玻璃后,并不能直接使用,为了保证内部无气泡,介质均匀,还要经过下一步锻造(不只金属能锻造,玻璃也能),像和面一样,在高温下反复揉压。根据不同需求,有的会锻造成常见的条块状料材,有的则会直接锻造成光学镜片毛胚(下图b 左侧)。锻造完成后,以非常缓慢的速度冷却(从高温缓慢冷却到常温,光这个过程在冷却炉内就需要整整数十天),极其缓慢的冷却,是为了防止产生内应力,影响光线折射率等光学指标的均衡。然后就是采样检验,必须在光学性质、强度、微观物理状态(微气泡的数量)化学稳定等方面都符合要求,这之后,才是下一步的研磨或者切割加工。当然,在这个过程还有很多属于机密的复杂的加工工艺过程,生产出的光学玻璃,等级也不同。大众光学www.ytwscc.com版权!为了保证不

      望远镜与光学玻璃
                                     图b

结构外表看差不多的望远镜,实际上成本和质量是有很大差别的。比如A级光学玻璃,主要用在为出口等级的产品镜片上,B级一般供应国内普通市场,C级也称等外品,一般不允许用在出口产品中(注:我们现在提供的产品,基本上全都是使用的出口A级优质光学玻璃。厂家自己就是国际上著名的优质光学玻璃生产基地)。做成毛胚已经属于后加工阶段了,许多天文爱好者自己制造天文望远镜,购买的就是这个东西——前面的工艺,个人根本无法完成。经过锻造工艺,加工出口成品。

精度切割成光学玻璃毛胚后,还要经过粗磨和精磨,逐渐生产出一个个晶莹透亮的光学镜片。

大众光学www.ytwscc.com版权!这还没有完,这两个材料不同,曲率彼此咬合的镜片,还需要进行胶合
      望远镜镜片
                                      图c

    这还没有完。 现代光学技术最著名的一个重大发明,就是消色差,在光学上,就是打磨两个有一面完全咬和表面的两个镜片,这两个镜片所用的材质不一样,折射率不一样。经过特殊的设计,经过它们的光线,色差将会抵消。这个精度也是极高的。据我所知在国内天文爱好者里,只有一位能手工加工出这样的镜片。大众光学www.ytwscc.com版权!每只镜筒内的镜片,都是

    这两个曲率不同、材料不同,有一面重合的镜片,使用光敏胶胶合在一起。要求也非常严格,必须完全同轴、而且不得有一点气泡。(有兴趣的可见上图左起第1、2、5枚镜片,也就是看起来比较厚的,就是这样的镜片)众光学www.ytwscc.com版权!切割已经属于后加工现代光学材料

      拆解望远镜
                                          图d

结构这还只是望远镜的最基本的光学材料部分的生产。如上图d中:一个双筒望远镜里面,每一只镜桶里,就有8枚如此认真加工出的镜片:(a)2片分离式接目镜、(b)2片式胶合目镜场镜、(c)2枚棱镜、(d)2片式胶合物镜,有的望远镜因采用的调焦方式特别,还会在物镜后面加一枚调焦凹镜(如产品中的一些高密封防水望远镜就是这样的结构)。为了增加光线透过率和削弱杂光,正规的厂家,还要在这些镜片的表面进行真空镀制光学薄膜......大众光学精密的结构阿波丸号沉船

    再回过头对比一下我们戴的眼镜,那商店里望远镜几百甚至近千元的价格似乎就一点都不贵了。眼镜一共才2片镜片,对光学玻璃(有些甚至是较廉价的树脂)和精度的要求也较低,因曲率小,加工也简单。而最便宜的眼镜,可能现在也要60多元人民币吧?一只标准双筒望远镜,里面的镜片数量是一副眼镜的7、8倍。所以在仅仅不到一百年前,望远镜也一直都是少数阶层才拥有的奢侈品,而现在之所以能走进寻常大众的生活——这也要感谢现代化工业技术的发展,使得精密光学镜片的工业化规模生产得以实现吧。众光学www.ytwscc.com版权所有,禁止任何形式的转载!

 

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