檢測(cè)原理:
(一)定性測(cè)量原理
(1)在正交的起偏鏡與檢偏鏡之間放入雙折射物質(zhì),視場(chǎng)中便會(huì)出現(xiàn)干涉色,一定的干涉色對(duì)應(yīng)于一定的雙折射光程差,其關(guān)系如表 (一)所示。
位于起偏鏡與檢偏鏡之間的全波片是用晶體做成的薄片,其雙折射光程差 & 為565毫微米,由表(一)知道視場(chǎng)中的干涉色為紫紅色。
如果在正交偏振鏡之間除了全波片而外加試件,則二者的組合光程差 ,將大于或小于565毫微米,干涉色也相應(yīng)地發(fā)生變化,根據(jù)干涉色查表(一)得到組合光程差的數(shù)值。由下面公式可算出附加試件的光程差 &
1.當(dāng)試件快軸與全波片快軸平行時(shí):& = & - 565(毫微米)一一①
2.當(dāng)附加試件的快軸與全波片的慢軸平行時(shí):& = 565 - &(毫微米)一一②
(2)有應(yīng)力的玻璃試件也是雙折射物質(zhì),將這樣的試件放入應(yīng)力檢查光路中,也會(huì)引起干涉色的變化,就象上面所講附加試件放入光路的情形一樣,只是由于玻璃試件應(yīng)力不是均勻分布的,因此試件各點(diǎn)雙折射光程差也不一樣,結(jié)果視場(chǎng)中各點(diǎn)的干涉色變化情況也不相同。但對(duì)于試件中某一確定的點(diǎn)來說,按上述方法查表(一)得&后用公式①②計(jì)算)同樣可求得其光程差& 。
(3)當(dāng)玻璃試件的雙折射光程差較大(&大于300毫微米)時(shí),即使沒有全波片,也可以進(jìn)行測(cè)量。這時(shí)將被測(cè)試件放在正交偏振場(chǎng)中,可以看到鮮明的干涉色,根據(jù)表(一)即可查出被測(cè)試件的光程差數(shù)值。
(二)定量測(cè)量原理:
(1)由光源發(fā)出的白光通過起偏鏡成為直線偏振光。直線偏振光通過有雙折射光程差的被測(cè)試件和1/4波片后,其振動(dòng)方向?qū)⑿D(zhuǎn)一個(gè)角度Q,角度的數(shù)值與被測(cè)試件的雙折射光程差&成正比,其關(guān)系式:Q=180/入 度 入取565毫微米
Q=180/565*& &=565Q/180=3.1388Q
因此通過旋轉(zhuǎn)檢偏鏡可以測(cè)得這個(gè)角度,即可測(cè)得被測(cè)試件的雙折射光程差&。
(2)玻璃試件內(nèi)部的應(yīng)力分布不是均勻一致的,與此相對(duì)應(yīng),試件各部位的雙折射光程差也是不一致的,因此不同部位將得到不同的光程差數(shù)值。
五、測(cè)量方法:
(一)定性測(cè)量方法
(1)測(cè)量之前按以下方法檢查儀器的零位是否正確,用波片轉(zhuǎn)換撥桿將1/4波片置入光路中,轉(zhuǎn)動(dòng)檢偏鏡鈕使視場(chǎng)zui暗,按下清零鍵 顯示窗示值為 0 。(儀器出廠前光路已調(diào)好)
(2)用波光轉(zhuǎn)換鈕將1/4波片換成全波片,視場(chǎng)顏色呈紫紅色。
(3)將試件放放干涉視場(chǎng)中,通過檢偏鏡觀察整個(gè)試件表面,根據(jù)干涉色定性地判斷玻璃試件應(yīng)力大小(玻璃試件退火質(zhì)量)如試件顏色基本不變或者只有輕微的變化(由紫紅到紫色),說明退火質(zhì)量良好;如果試件某些部位上干涉色變化較大(例如出現(xiàn)綠色或黃色),說明退火質(zhì)量較差。
(4)如需進(jìn)行半定量檢驗(yàn),可一面繞儀器光軸轉(zhuǎn)動(dòng)試件,一面觀察干涉色變化,找出變化zui大的部位,并確定出zui高色序與zui低色序。一般一個(gè)位置到另一個(gè)位置,試件需轉(zhuǎn)動(dòng)90 。然后根據(jù)表(一)可計(jì)算被測(cè)試件雙折射光程差。
例:試件某部位zui高色序呈天蘭色,由表(一)查光程差為& = 664毫微米。是試件與全波片光程差相疊加的結(jié)果(試件快軸與全波片快軸平行),將& 代入公式①: &=664-565=99毫微米
試件轉(zhuǎn)動(dòng)90 后同一部位處于zui低色序位置,干涉色為褐黃色,由表(一)查得光程差為& =430毫微米。是試件與全波片光程差相減的結(jié)果(試件快軸與全波片慢軸相平行),將& 代入公式②:&=565-430=135毫微米
兩次測(cè)得結(jié)果&值不同系人眼判別顏色誤差及儀器誤差造成應(yīng)取兩&的平均值。& =(99+135)/2 = 117毫微米
(二)定量測(cè)量
(1)測(cè)量之前,應(yīng)先調(diào)零。即將1/4波光置入光路中,轉(zhuǎn)動(dòng)檢偏鏡使視場(chǎng)zui暗,按清零鍵,使顯示為 0 。
(2)被測(cè)試件雙折射光程差&不大于1級(jí)條紋時(shí),在應(yīng)力檢查儀視場(chǎng)中沒有明顯的干涉色,當(dāng)檢偏鏡處于 0 位時(shí),在試件中部和靠近上、下表面處均有較亮區(qū)域被兩根暗條紋隔開。轉(zhuǎn)動(dòng)檢偏鏡,使兩條紋向試件中部移動(dòng)并重合,這時(shí)顯示窗中的數(shù)值即是試件雙折射程差。
(3)玻璃制品中玻璃瓶罐檢測(cè):
按國家標(biāo)準(zhǔn)《玻璃瓶罐內(nèi)應(yīng)力檢驗(yàn)方法》。
六,儀器維護(hù)與使用注意事項(xiàng):
1,儀器使用環(huán)境應(yīng)干燥,注意防塵及防腐蝕性氣體。使用后放回儀器箱。
2.儀器中各光學(xué)件表面不得用手摸,如有塵土可用毛刷輕輕拂去。
3,根據(jù)需要可調(diào)節(jié)檢偏鏡與起偏鏡之間距離。調(diào)好后應(yīng)用鎖緊手輪鎖緊。
級(jí)序
光程差
干涉色
級(jí)序
光程差
干涉色
一級(jí)
0
黑
二級(jí)
565
紫紅
40
金屬灰
575
紫
97
炭灰
589
靛藍(lán)
158
灰藍(lán)
664
天藍(lán)
218
淡灰
728
淡青綠
234
灰綠
747
綠
259
灰
826
亮綠
267
黃灰
843
黃綠
275
淺麥黃
866
綠黃
281
麥黃
910
黃
306
黃
948
橙黃
332
亮黃
998
亮橙黃
430
褐黃
1101
暗紫紅
505
橙紅
1151
靛藍(lán)
536
火紅
三級(jí)
1258
綠藍(lán)
551
暗紅
1334
海藍(lán)
4.儀器光源箱長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)過熱,為延長(zhǎng)儀器使用壽命防止起偏鏡受熱損壞,建議光源亮度調(diào)整適當(dāng)即可。如使用時(shí)間過長(zhǎng)應(yīng)停機(jī)10 20分鐘,待儀器冷卻后再用。
附表(一)偏振鏡正交時(shí)干涉色與光程差的關(guān)系(毫微米)
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