檢測原理:
(一)定性測量原理
(1)在正交的起偏鏡與檢偏鏡之間放入雙折射物質,視場中便會出現干涉色,一定的干涉色對應于一定的雙折射光程差,其關系如表 (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,干涉色也相應地發生變化,根據干涉色查表(一)得到組合光程差的數值。由下面公式可算出附加試件的光程差 &′
1.當試件快軸與全波片快軸平行時:&′ = & - 565(毫微米)一一①
2.當附加試件的快軸與全波片的慢軸平行時:&′= 565 - &(毫微米)一一②
(2)有應力的玻璃試件也是雙折射物質,將這樣的試件放入應力檢查光路中,也會引起干涉色的變化,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力不是均勻分布的,因此試件各點雙折射光程差也不一樣,結果視場中各點的干涉色變化情況也不相同。但對于試件中某一確定的點來說,按上述方法查表(一)得&后用公式①②計算)同樣可求得其光程差&′。
(3)當玻璃試件的雙折射光程差較大(&大于300毫微米)時,即使沒有全波片,也可以進行測量。這時將被測試件放在正交偏振場中,可以看到鮮明的干涉色,根據表(一)即可查出被測試件的光程差數值。
(二)定量測量原理:
(1)由光源發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試件和1/4波片后,其振動方向將旋轉一個角度Q,角度的數值與被測試件的雙折射光程差&成正比,其關系式:Q=180/入 度 入取565毫微米
Q=180/565*& &=565Q/180=3.1388Q
因此通過旋轉檢偏鏡可以測得這個角度,即可測得被測試件的雙折射光程差&。
(2)玻璃試件內部的應力分布不是均勻一致的,與此相對應,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值。
五、測量方法:
(一)定性測量方法
(1)測量之前按以下方法檢查儀器的零位是否正確,用波片轉換撥桿將1/4波片置入光路中,轉動檢偏鏡鈕使視場zui暗,按下清零鍵 顯示窗示值為“0”。(儀器出廠前光路已調好)
(2)用波光轉換鈕將1/4波片換成全波片,視場顏色呈紫紅色。
(3)將試件放放干涉視場中,通過檢偏鏡觀察整個試件表面,根據干涉色定性地判斷玻璃試件應力大小(玻璃試件退火質量)如試件顏色基本不變或者只有輕微的變化(由紫紅到紫色),說明退火質量良好;如果試件某些部位上干涉色變化較大(例如出現綠色或黃色),說明退火質量較差。
(4)如需進行半定量檢驗,可一面繞儀器光軸轉動試件,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。一般一個位置到另一個位置,試件需轉動90°。然后根據表(一)可計算被測試件雙折射光程差。
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
試件轉動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
兩次測得結果&值不同系人眼判別顏色誤差及儀器誤差造成應取兩&的平均值。&′=(99+135)/2 = 117毫微米
(二)定量測量
(1)測量之前,應先調零。即將1/4波光置入光路中,轉動檢偏鏡使視場zui暗,按清零鍵,使顯示為“ 0 ”。
(2)被測試件雙折射光程差&不大于1級條紋時,在應力檢查儀視場中沒有明顯的干涉色,當檢偏鏡處于“0”位時,在試件中部和靠近上、下表面處均有較亮區域被兩根暗條紋隔開。轉動檢偏鏡,使兩條紋向試件中部移動并重合,這時顯示窗中的數值即是試件雙折射程差。
(3)玻璃制品中玻璃瓶罐檢測:
按國家標準《玻璃瓶罐內應力檢驗方法》。
六,儀器維護與使用注意事項:
1,儀器使用環境應干燥,注意防塵及防腐蝕性氣體。使用后放回儀器箱。
2.儀器中各光學件表面不得用手摸,如有塵土可用毛刷輕輕拂去。
3,根據需要可調節檢偏鏡與起偏鏡之間距離。調好后應用鎖緊手輪鎖緊。
級序 | 光程差 | 干涉色 | 級序 | 光程差 | 干涉色 |
一級 | 0 | 黑 | 二級 | 565 | 紫紅 |
40 | 金屬灰 | 575 | 紫 | ||
97 | 炭灰 | 589 | 靛藍 | ||
158 | 灰藍 | 664 | 天藍 | ||
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 | ||
536 | 火紅 | 三級 | 1258 | 綠藍 | |
551 | 暗紅 | 1334 | 海藍 |
4.儀器光源箱長時間使用會過熱,為延長儀器使用壽命防止起偏鏡受熱損壞,建議光源亮度調整適當即可。如使用時間過長應停機10—20分鐘,待儀器冷卻后再用。
附表(一)偏振鏡正交時干涉色與光程差的關系(毫微米)
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