Аберрационный расчет

АБЕРРАЦИОННЫЙ РАСЧЕТ

В результате аберрационного расчета оптической системы получили следующие аберрации:

1. Поперечная сферическая аберрация - 6’48’’

2. Хроматизм положения – 2,38 Дптр

3. Хроматизм увеличения – 8’51’’

4. Астигматизм –5,23 дптр

5. Дисторсия –17,77%

6. Кома -

Так как у нас дан объектив с большим относительным отверстием, то наша система пропускает не все лучи. Поэтому делаем аберрационный расчет для объектива с меньшим диаметром. В данном случае . Посчитаем какой процент энергии пропускает система:

Система REZSYS1.ros

ПАРАКСИАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ:

Радиус апертурной диафрагмы, мм (HD) 35.000000

Положение входного зрачка, мм Sp 0.000000

Положение выходного зрачка, мм Sp' 7.967090

Радиус входного зрачка, мм m 35.000000

Радиус выходного зрачка, мм m' 3.467507

Увеличение в зрачках [-] Vр 0.099072

Видимое увеличение [-] Г 10.093706

Размер изображения, гр. ммсс Y0' -0.0010

Положение пл-ти Гаусса, Дптр S0'

от последней поверхности: -0.097539

от выходного зрачка: -0.292403

Система REZSYS1.ros

Х Р О М А Т И З М О С Е В О Г О П У Ч К А

Подгонка:нет (вх. ап-ра=16.0000)

Высота Продол. абер.(2-1) Попер. абер.(2-1)

1.000

0.866

19

Для К8

Для ТФ1

Для БК10

Для Ф2

Для Ф13

Тогда

Определим коэффициент поглощения по формуле:

Где - показатель ослабления =

d - длина хода луча.

Тогда

Потери световой энергии составляют 44%.

22

Выбор защитных покрытий

По заданию наша телескопическая труба предназначена для работы в умеренном климате с перепадом температур от –45 до +40°С.

Поэтому в качестве защитного, целесообразно использовать покрытие «Защитн.1К» (катодное распыление алюминия в кислороде). Данное покрытие не изменяет коэффициент отражения и светопоглощения. Устойчиво к воздействию влажной атмосферы, слабых кислых сред, морской воде и органическим растворителям. По механической прочности относится к группе I. Выдерживает перепад температур от –60 до +60+60°С.

Защитное покрытие бесцветного стекла всех марок от разрушения влагой атмосферы в умеренном климате 1К:

Защитное покрытие просветленных деталей от разрушения влагой атмосферы:

Выбор просветляющих покрытий

Выбираем просветляющее покрытие 44Р.43Р.

Нам даны просветляющие покрытия 44Р, 43Р.

толщина 1 слоя – 0,11

2 слоя – 0,31

для = (560±10) нм

44Р – эфир этиловой ортотитановой кислоты. Способ нанесения: из кислоты.

43Р – эфир этиловой фтористокремниевой кислоты (кремниевый эфир). Способ нанесения: из раствора.

Покрытия устойчивые к воздействию:

- влажной атмосферы

- воды

- кислотных растворов

- щелочных растворов (слабых)

- органических растворителей.

44Р.43Р.

Теперь по формуле вычисляем коэффициент пропускания:

, где

N– число поверхностей, на которые нанесены данные покрытия.

Следовательно,

Теперь потери световой энергии составляют 16%. Потери света системы уменьшились в 2,75 раза.

25

Расчет. Подберем посадку для линз в системе отверстия при условии, что допуски линзы и отверстия назначены по одному квалитету.

Номинальный диаметр соединения мм, необходимый наибольший зазор мкм, наименьший мкм.

Т. к. по условию допуски отверстия и линзы назначены по одному квалитету, то они равны. Определим допуски отверстия и вала

мкм.

Учитывая, что нижнее отклонение основного отверстия , найдем верхнее отклонение.

мкм.

По таблице находим, что для основного отверстия Æ74 мм ближайшее к найденному (+80 мкм) верхнее отклонение равно +74 мкм и ему соответствует поле допуска Н9.

, мкм;

, мкм.

По таблице для вала Æ74 мм устанавливаем, что для найденных отклонений ближайшим полем допуска будет h10.

Назначается посадка Æ74.

40

РАСЧЕТ ЗАЗОРОВ И НАПРЯЖЕНИЙ ДЛЯ ПЕРВОЙ ЛИНЗЫ

ОБЪЕКТИВА

Для приборов, работающих при значительных колебаниях температуры, следует учитывать изменения размеров диаметров оправ и закрепленных в них линз. Для этого проводят расчет зазоров и напряжений.

Проведем расчет для одной из линз объектива.

Допуски для диаметра 74 мм

Оправа выполнена из алюминиевого сплава Д16:

- коэффициент линейного расширения: ;

- ;

- модуль упругости: .

Линза выполнена из стекла К8:

- коэффициент линейного расширения: .

При t = -50˚C ;

При t = 50˚C

Линза

Конструктивный диаметр.

1)  При t = -50˚C

41

2)  При t = 50˚C

Диаметр оправы

Конструктивный диаметр оправы.

3)  При t = -50˚C

4)  При t = 50˚C

Зазор рассчитывается :

1)  при отрицательной температуре t = -50˚C;

2)  при максимальном диаметре линзы ;

3)  при минимальном диаметре оправы

.

Так как необходимо рассчитать :

(3.95 < 18,33) Т. е. необходимости в увеличении зазора нет.

42