Scáthán Sféarúil Optúil: Cineálacha, Sonraíochtaí, agus Treoir Iarratais

Roghnaigh an chéimseata scátháin mícheart agus íocann do chóras optúil ar fad - fócas díghrádaithe, solas strae, nó earráidí tomhais a rianaíonn siar go dtí comhpháirt amháin nach bhfuiltear ag súil leis. Tá scátháin sféarúla optúla i measc na n-eilimintí frithchaiteacha is versatile in optaic bheachtais, ach chun iad a úsáid go héifeachtach ní mór a láidreachtaí agus a dtenóainneacha aitheanta a thuiscint.

Cad is Scáthán Sféarúil Optúil ann?

Tá dromchla frithchaiteach ag scáthán sféarúil atá mar chuid de sféar. Ag brath ar an taobh a léiríonn, déantar é a rangú mar a scáthán cuasach (dromchla istigh) nó a scáthán dronnach (dromchla seachtrach). Iompraíonn an dá chineál seo go bunúsach difriúil le solas agus oireann siad d'iarratais éagsúla.

Is é an príomh-pharaiméadar optúil an ga cuaire (R). Baineann an fad fócasach (f) leis go simplí: f = R/2 . Tá fad fócasach 100 mm ag scáthán a bhfuil ga cuaire 200 mm aige. Rialaíonn an caidreamh seo conas a fhoirmíonn an scáthán íomhánna agus conas a láimhseálann sé fócas léasa nó éagsúlacht.

Cuasach vs. Dronnach: An Cineál Ceart a Roghnú

Comhdhéanann scátháin chuasach an solas. Léiríonn gathanna comhthreomhara a bhuaileann an dromchla go léir tríd an bpointe fócasach - rud a fhágann gurb iad scátháin chuasach an rogha cheart maidir le díriú ar léas, bailiú gréine, agus scátháin phríomhúla teileascóip. Is féidir leo fíoríomhánna méadaithe a tháirgeadh freisin, agus is é sin an fáth go bhfuil siad le feiceáil i scátháin makeup, scátháin fhiaclóireachta, agus ionstraimí íomháithe eolaíochta.

Aithníonn scátháin dhronnacha solas agus cruthaíonn siad íomhánna fíorúla laghdaithe i gcónaí beag beann ar shuíomh an oibiachta. Mar gheall ar a réimse radhairc leathan, is é an caighdeán iad le haghaidh scátháin taobh feithicle, scátháin slándála stórais, agus scátháin sábháilteachta trasnaithe bóthair. íobairt tú cruinneas doimhneacht le haghaidh clúdach panoramic.

Sonraíochtaí Buntábhachtacha le Meastóireacht

Nuair a bhíonn scáthán optúil sféarúil á aimsiú le haghaidh córais bheachtais, cinneann ceithre shonrúchán an gcomhlíonfaidh sé:

• Cruinneas figiúr dromchla — tomhaiste i gcodáin de thonnfhad (λ). De ghnáth bíonn λ/8 nó níos fearr ag teastáil ó scátháin de ghrád taighde. I gcás iarratais nach bhfuil chomh dian sin, tá λ/4 inghlactha. Ciallaíonn lamháltais níos déine meilt agus snasta níos costasaí.
• Garbhacht an dromchla (RMS) — cuireann sé isteach ar scaipthe. Is minic go dteastaíonn garbh faoi bhun 1 nm RMS le hiarratais léasair ardchumhachta chun caillteanais scaipthe a sheachaint a dhíghrádaíonn cáilíocht an bhíoma.
• Cumhdach machnamhach — cinneann an sciath an raon tonnfhaid inúsáidte agus buaic-fhrithchaiteacht. Clúdaíonn alúmanam cosanta UV go gar-IR (~250-700 nm) ag frithchaiteacht timpeall 85-90%. Oireann ór cosanta le feidhmchláir lár-IR (>700 nm) ag frithchaiteacht >97%. Brúíonn bratuithe airgid feabhsaithe frithchaiteacht os cionn 98% sa raon infheicthe ach teastaíonn láimhseáil chúramach.
• Ábhar foshraithe — Is é gloine Borosilicate an caighdeán, a chomhcheanglaíonn costas íseal le cobhsaíocht theirmeach maith. Is fearr le silica comhleáite le haghaidh feidhmeanna UV nó timpeallachtaí le timthriall teirmeach.

I gcás córais a éilíonn freisin bhíoma stiúrtha agus scagadh, péireáil scáthán sféarúil le frithchaiteoirí cothroma optúla le haghaidh atreorú beacht bhíoma or scagairí gloine optúla le haghaidh rialú tonnfhad-roghnach coitianta i ndearadh córais léasair agus íomháithe.

Aberration Sféarúil: An Príomhtheorainn

Ní eilimintí fócasacha foirfe iad scátháin sféarúla. Díríonn gathanna a bhuaileann an scáthán i bhfad ón ais optúil (ghathanna imeallacha) ag pointe beagán difriúil ná gathanna in aice leis an lár (gathanna paraxial). Saobhadh sféarúil é seo — agus is gné dhílis den chéimseata sféarúil é. I gcás córais Cró bheaga, íseal-NA, tá sé diomaibhseach. I gcás feidhmeanna mórchró nó uillinn leathan, díghrádaíonn sé cáilíocht íomhá go suntasach.

Is iad na bealaí praiticiúla chun bearrúchán sféarúil a bhainistiú ná: (1) Cró beag a úsáid i gcoibhneas leis an bhfad fócasach (uimhir f ard), (2) comhcheangail le grúpa lionsaí ceartaitheacha, nó (3) aistrigh go scáthán parabolach nuair nach féidir an t-imbhualadh daingean a phlé. Úsáideann go leor dearaí teileascóip bunscoil parabolach go beacht toisc go n-éiríonn spéarú sféarúil do-ghlactha ag cróite móra. Mar sin féin, cosnaíonn scátháin parabolacha i bhfad níos mó le monarú agus le tástáil ná le coibhéisí sféarúla - agus is é sin an fáth go bhfanann scátháin sféarúla mar an réamhshocrú do optaic eolaíoch agus thionsclaíoch measartha-cró.

Feidhmchláir Thar Thionscail

Faightear scátháin sféarúla thar raon córas níos leithne ná mar a thuigeann formhór na n-innealtóirí ar dtús:

• Optaic léasair — a úsáidtear mar eilimintí leathnaithe nó fillte laistigh de chuas léasair, agus chun aschur léasair a dhíriú i gcórais gearrtha, greanta agus próiseála ábhar.
• Réalteolaíocht agus teileascóip — Úsáideann frithchaiteoirí Newtonian príomhscáthán cuasach sféarúil nó parabolach; oibríonn dearaí sféarúla go maith ag cóimheasa fócasacha os cionn f/8.
• Micreascópacht agus íomháú — feidhmíonn scátháin chuasacha mar ghnéithe comhdhlúthadáin i micreascóip UV agus IR áirithe, áit a dtugann lionsaí athraonta ionsarú crómatach.
• Optaic feithicleach agus tomhaltóra — cuireann scátháin dhronnacha radhairc leathana ar fáil i gcórais chúnaimh do thiománaithe. Tá scátháin chuar saincheaptha le feiceáil freisin i dtaispeántais ceann aníos (HUD) chun sonraí ionstraime a theilgean ar sciatha gaoithe.
• Slándáil agus faireachas — clúdaíonn scátháin mhóra sféarúla dhronnacha i dtimpeallachtaí miondíola agus tráchta spotaí dalla nach féidir le scátháin chothroma aghaidh a thabhairt orthu.

Is minic a úsáideann dearthóirí córais a oibríonn le cineálacha eilimint optúla iolracha scátháin sféarúla taobh le taobh lionsaí optúla beachtas chun díriú agus imbhualadh agus priosmaí optúla le haghaidh diall bíoma agus rothlú íomhá .

Láimhseáil agus Cothabháil

Tá bratuithe frithchaiteacha - go háirithe airgead agus alúmanam - bog agus scratch go héasca. Bain úsáid as nítrigin tirim amháin nó aer glan, saor ó ola chun cáithníní scaoilte a bhaint. Mura féidir glanadh fliuch a sheachaint, bain úsáid as meatánól de ghrád optúil nó isopropanol ar swab gan lint le stróc amháin. Ná tarraing swab tirim trasna an dromchla choíche. Stóráil scátháin i gcoimeádáin séalaithe, padded ar shiúl ó thaise agus gáis chreimneach, a dhíghrádaíonn bratuithe alúmanaim gan chosaint go tapa. Cuireann bratuithe cosanta cóta crua tréleictreach a fheabhsaíonn friotaíocht ceimiceach agus meicniúil go suntasach gan frithchaiteacht a laghdú go brí.

Cúrsaí Foinsiú

Scátháin sféarúla saincheaptha — trastomhais neamhchaighdeánacha, ga cuaire neamhghnách, nó ceanglais shonracha brataithe — a mhonaraítear ar ordú ó sholáthróirí optaic bheachtais. De ghnáth bíonn idir dhá sheachtain agus sé seachtaine ag brath ar chastacht. Agus cuid saincheaptha á shonrú agat, cuir ar fáil: trastomhas, ga cuaire (nó fad fócasach), caoinfhulaingt figiúr dromchla, cineál sciath agus raon tonnfhad, agus ábhar tsubstráit. Coscann sonraíochtaí soiléire na moilleanna foinsithe is coitianta. Le haghaidh rití táirgeachta toirte, deimhnigh gur féidir leis an monaróir lamháltais chomhsheasmhacha a choinneáil thar bhaisceanna agus tuarascálacha tástála idirmhéadracha a sholáthar le gach lastas.

Chun forbhreathnú iomlán a fháil ar chomhpháirteanna optúla beachtais comhoiriúnacha — ó scátháin sféarúla go sliseog agus priosmaí — féach an beachtas iomlán raon táirgí comhpháirteanna optúla .