נקודות כאב ופתרונות בתעשיית ציוד הבדיקה האופטית של גרניט.

נקודת כאב בתעשייה
פגמים מיקרוסקופיים על פני השטח משפיעים על דיוק ההתקנה של רכיבים אופטיים
למרות שמרקם הגרניט קשה, בתהליך העיבוד, פני השטח שלו עדיין עלולים להיווצר סדקים מיקרוסקופיים, חורי חול ופגמים אחרים. פגמים קלים אלה אינם מורגשים לעין בלתי מזוינת, אך יכולים להיות בעלי השפעה משמעותית על התקנת רכיבים אופטיים. לדוגמה, כאשר עדשה אופטית מדויקת במיוחד מותקנת על משטח גרניט עם פגמים מיקרוסקופיים, לא ניתן להשיג התאמה הדוקה אידיאלית בין העדשה לפלטפורמה, וכתוצאה מכך מרכז העדשה האופטית מתסטה, דבר המשפיע על דיוק הנתיב האופטי של ציוד הגילוי האופטי כולו, ובסופו של דבר מפחית את דיוק הגילוי.
שחרור הלחץ הפנימי בחומר גורם לעיוות של הפלטפורמה
למרות שגרניט עובר הזדקנות טבעית ארוכה, בתהליך הכרייה והעיבוד, המאמצים הפנימיים עדיין משתנים. עם הזמן, מאמצים אלה משתחררים בהדרגה, מה שעלול לגרום לעיוות של משטח הגרניט. בציוד בדיקה אופטי עם דרישות דיוק גבוהות, אפילו עיוות קטן ביותר עלול לגרום לסטייה של נתיב הגילוי האופטי. לדוגמה, במכשירי גילוי אופטיים מדויקים כמו אינטרפרומטרים בלייזר, עיוות קל של המשטח יגרום לתזוזה של שוליים ההפרעות, וכתוצאה מכך שגיאות בתוצאות המדידה ופגיעה חמורה באמינות נתוני הגילוי.
קשה להתאים את מקדם ההתפשטות התרמית של רכיב אופטי
ציוד בדיקה אופטי פועל בדרך כלל בסביבות טמפרטורה שונות, ובשלב זה, ההבדל בין מקדם ההתפשטות התרמית של גרניט לרכיבים אופטיים הופך לאתגר משמעותי. כאשר טמפרטורת הסביבה משתנה, עקב מקדם ההתפשטות התרמית הלא עקבי ביניהם, הדבר ייצור דרגות התפשטות שונות, מה שעלול לגרום לתזוזה או מאמץ יחסיים בין הרכיב האופטי לפלטפורמת הגרניט, ובכך להשפיע על דיוק היישור והיציבות של המערכת האופטית. לדוגמה, בסביבה בטמפרטורה נמוכה, דרגת ההתכווצות של גרניט שונה מזו של זכוכית אופטית, מה שעלול להוביל להתרופפות הרכיבים האופטיים ולהשפיע על הפעולה הרגילה של ציוד הגילוי.
פִּתָרוֹן
תהליך טיפול פני שטח בדיוק גבוה
באמצעות טכנולוגיית ליטוש וליטוש מתקדמת, משטח הגרניט מעובד בדיוק רב. באמצעות מספר תהליכי ליטוש עדינים, עם ציוד CNC בדיוק גבוה, ניתן להסיר ביעילות פגמים מיקרוסקופיים מפני השטח, כך שמשטח הגרניט שטוח עד לרמת ננומטר. במקביל, נעשה שימוש בטכנולוגיות מתקדמות כמו ליטוש קרן יונים כדי לייעל עוד יותר את איכות פני השטח, להבטיח שניתן יהיה להתקין את הרכיבים האופטיים במדויק, למזער את סטיית הנתיב האופטי הנגרמת מפגמי פני השטח ולשפר את הדיוק הכללי של ציוד בדיקה אופטי.
מנגנון הפגת מתחים ומנגנון ניטור ארוך טווח
לפני עיבוד הגרניט, יש לבצע טיפול הזדקנות תרמית ורטט לעומק כדי למקסם את שחרור המאמצים הפנימיים. לאחר השלמת העיבוד, טכנולוגיית גילוי מאמצים מתקדמת משמשת לביצוע ניטור מקיף של מאמצים על הפלטפורמה. במקביל, יש ליצור קבצי תחזוקה ארוכי טווח של הציוד, ולזהות באופן קבוע את העיוות של פלטפורמת הגרניט. לאחר גילוי עיוות קל הנגרם משחרור מאמצים, הוא מתוקן בזמן באמצעות תהליך כוונון מדויק כדי להבטיח את יציבות הפלטפורמה במהלך שימוש ארוך טווח ולספק בסיס אמין לציוד הבדיקה האופטי.
ניהול תרמי ואופטימיזציה של התאמת חומרים
לאור ההבדל במקדם ההתפשטות התרמית, מצד אחד, פותחה מערכת ניהול תרמי חדשה כדי לשמור על הטמפרטורה בתוך ציוד הגילוי האופטי בטווח יציב יחסית על ידי בקרה מדויקת עליה, תוך הפחתת התפשטות החומר הנגרמת משינויי טמפרטורה. מצד שני, בבחירת החומרים, יש לקחת בחשבון באופן מלא את ההתאמה של מקדם ההתפשטות התרמית של גרניט ורכיבים אופטיים, לבחור זני גרניט בעלי מקדם התפשטות תרמית דומה, ולבצע את תכנון האופטימיזציה המתאים של רכיבים אופטיים. בנוסף, ניתן להשתמש גם בחומרי חיץ ביניים או במבני חיבור גמישים כדי להקל על הלחץ הנגרם מההבדל בהתפשטות התרמית בין השניים, על מנת להבטיח שהמערכת האופטית תוכל לפעול ביציבות בסביבות טמפרטורה שונות, ולשפר את יכולת ההסתגלות הסביבתית ודיוק הגילוי של ציוד הגילוי.