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清洁光学元件的方法

【添加时间:2017-05-12 09:41:11】【来源:】【作者:cddaxin】【阅读:




       最近一些朋友咨询光学元件的清洁方法,光学元件不同于眼镜的简单擦拭,正确的清洁方法可以提高其性能及使用寿命。光学厂家一般是用超声波清洗,但是很多使用者却没有这样的条件,那今天给大家图文并茂的分享一些业内常用的清洁方法,黑体字内容为重点。


       本教程介绍了光学元件的处理方法、保存方法、表面检查,以及重点分析了光学元件的清洁方法。

       各种光学元件微妙的性质要求在处理光学元件时必须遵循特殊的程序,从而使其性能和寿命达到最大化。在日常使用中,光学元件会接触灰尘,水和皮肤油脂等污染物。这些污染物增加了光学表面的散射和对入射光的吸收,这会在光学表面形成热点,造成永久性的损伤。镀膜的光学元件特别容易受到这种损害。

 

       由于光学元件的材料、尺寸、形状、精度、膜层等因素不同,使用正确的处理和清洁方法非常重要。对一种光学元件合适的方法却可能会破坏另一种光学元件。出于这种考虑,我们建议您在清洁光学元件前完整地阅读本教程。


一:对光学元件的处理方法

选用适当的处理方法,可以减少清洁光学元件的次数,并提高光学元件的使用寿命。一定要在干净、温度受控制的环境中打开光学元件。千万不要直接用手处理光学元件,因为皮肤油脂会对光学元件表面产生永久性的伤害可以带手套操作,对更小的光学元件,使用光学镊子或真空镊子会更加方便。无论用什么方法来夹光学元件,切忌直接接触光学表面,只能沿非光学表面夹持,例如光学元件的磨砂边缘。

特别类:全息光栅,刻槽光栅,第一面没有保护的金属反射镜,和薄膜分光镜(这不是一个详尽的清单)的光学表面决不能用手或者光学操作器材接触。这些表面特别敏感,任何物理接触都会引起损伤。

注意:大多数晶体(比如方解石,分束器,铌酸锂晶体,和电光调制器)对温度敏感,当暴露在热冲击环境中时会爆裂。因此,在打开之前一定要保证包装和物品放置在温度稳定的环境中。这些晶体比普通的光学元件更加脆弱,所以在清洁时操作也要更加地小心。

二:对光学元件的保存方法

切忌把光学元件放置在硬质表面上,因为光学元件或者其表面上的污染物都会把光学元件磨坏。因此,大多数光学元件应该用镜头纸包裹,并保存在专门为光学元件设计的存储盒中。如果条件允许,这些盒子尽量保存在低湿度,洁净度高和温度受控制的环境中光学元件很容易被划伤或者污染,并且一些光学镀膜元件具有吸湿性,因此合适的存储方法对保护光学元件非常重要。

三:对光学元件的表面检查

       光学元件在使用前和清洁的前后都需要检查光学元件的情况。因为大多数污染物和表面缺陷的尺寸比较小,在检查光学元件时我们经常需要用到放大设备。除了放大设备,有时我们还需要用一束比较亮的光来照射光学表面,增强表面污染物和缺陷的镜面反射强度,这样可以更容易地发现污染物和缺陷

 

在检查反射性镀膜表面时,光学元件需要举到与你视线平行的高度。光学元件应与视线交叉,而不是垂直于观察光学表面,这样可以看到污染物,而不是反射光。抛光表面,比如透镜,操作时需要垂直于你的视线,这样可以检查整个光学元件的透光性

如果在干净的光学表面有表面缺陷,可以用一个划痕标准盘对缺陷的尺寸进行归类,即比较划痕标准盘上经过校准的缺陷的尺寸和光学元件表面缺陷的尺寸。如果光学表面上的缺陷的尺寸超过了制造商的划痕规格要求,就需要更换该光学元件,以达到预期的性能效果。

四:光学元件的清洁程序

       有条件的请务必阅读制造商推荐的清洁和操作程序。因为光学元件的清洁全都涉及对光学元件的操作,所以在使用下面介绍的清洁指南下,请严格按照相应的操作程序进行。如果清洁或操作不当,会对光学元件造成永久性的损伤。

在清洁光学元件之前,请先检查光学元件来判断污染物的种类和严重程度。这个检查步骤不能被跳过,因为光学元件的清洁过程通常包含溶剂和对光学表面的物理接触,如果处理过于频繁可能会对光学元件造成伤害

粘附有多种污染物的光学元件的清洁顺序非常重要,这样在移除一种污染物时光学表面不会被其他污染物破坏。比如,如果一个光学元件同时被油污和灰尘污染,那先擦拭油污会划伤光学表面。这是因为在擦拭时灰尘也会沿表面摩擦。

吹拭光学元件的表面

我们在做其他任何清洁技术之前,通常需要先吹走灰尘和其他松散的污染物。这种方法需要使用惰性除尘气体罐或者鼓风球。不要直接用嘴对着光学元件的表面吹,因为它很可能会把唾液沉积在光学表面上。

 

在使用惰性除尘气体时,请在使用前和使用的整个过程中都将气罐正置。不要在使用前或使用时摇晃气罐。并且在吹气前将喷嘴远远地对准光学元件。这些步骤有助于防止惰性气体推进剂沉积在光学表面上。如果您使用灌装气体,将气罐远离光学元件大约6英寸,并使用短吹气方式。转动惰性气体罐的喷嘴,使其喷嘴与光学元件的表面形成掠射角吹气。对于大尺寸的光学元件表面,在光学表面沿着图八样式吹气。

这种清洁方法适用于几乎所有类型的光学元件。然而,对于某些光学元件,比如全息光栅,刻划光栅,无保护金属反射镜,方解石偏振器,和薄膜分束器,在物理接触下都可能会损伤,吹拭是唯一可用的清洁方法。由于这种清洁方法具有无接触和不用溶剂的特点,它应该作为几乎所有光学元件清洁的第一步骤。

注意:薄膜分束器上2微米厚的硝化纤维膜特别脆弱,极易被表面上的空气压力振碎。如果对这些光学元件使用灌装空气,需要确保瓶子离得够远,以防破坏膜层。

注意:方解石偏振器上经过抛光的通光面非常微妙,如果吹的气体太接近其表面会被破坏。

其它的清洁方法

吹拭光学元件表面还不够的话,下面介绍其他可行的清洁方法及其材料。当清洁一个光学元件时,经常使用干净的擦拭纸和光学级别的溶剂,以防止被其他污染物破坏。擦拭纸必须用合适的溶剂润湿,千万不能干燥使用。可用的擦拭纸(出于柔软度的考虑)为纯棉(比如Webril擦拭纸或者棉球),镜头纸,和棉签等涂敷器。

在清洁过程中采用的典型的溶剂有丙酮,甲醇,异丙酮和TravelSAFE精密光学清洁剂。请谨慎使用所有这些溶剂,因为大多数溶剂都是有毒的,或易燃的,或者两者兼有。在使用任何溶剂之前,请仔细阅读产品数据表盒MSDS表。

清洗光学元件

如果得到制造商的认可,可以通过浸泡在蒸馏水和光学皂中的办法去除指纹和大的灰尘粒子。光学元件的浸泡时间不应长于除去污染物所必需的时间。之后,用干净的蒸馏水清洗光学元件。根据光学元件类型可以选择拖放擦拭纸(涂敷器)方法,将丙酮,甲醇,或者另一种迅速干燥的溶剂,比如TravelSAFE的精密光学清洁剂应用于光学元件来加速干燥。在干燥过程中避免清洁溶剂形成小水滴,因为这经常会在光学表面留下水渍。

拖曳方法

拖曳方法可以用于清洁上面提到的任何表面的平坦光学表面。首先,检查光学元件并确定污染物的位置。这样就可以事先规划拖的方向,有助于尽快将污染物从光学元件的表面沾起,而不是拖过光学元件的表面。在检查之后,放置并握紧光学元件,从而使表面上的侧向力比较弱,不会引起光学元件移动。取一片新的,干净的镜头纸,并置于光学元件的上方(不接触),这样当你拉动镜头纸时它将会掠过光学表面。然后再在镜头纸上滴一到两滴会快速挥发的溶剂,并置于光学元件上方。溶剂的重量会促使镜头纸下垂接触光学表面。慢慢地匀速地拉动湿镜头纸滑过光学元件的表面,并小心避免镜头纸在表面拉起。继续拉动镜头纸直到它离开光学表面。

正确的溶剂量会使镜头纸在整个拖动过程中保持湿润,在拖曳结束后又不会在光学表面上留下任何可见的溶剂痕。检查光学元件,如果需要可以再次重复,但每张镜头纸只能用一次。这种清洁方法是许多应用的首选,因为镜头纸只是轻微接触光学表面。使用这种方法能成功地除去光学表面附着的微小颗粒和油脂。高浓度的污染物往往需要反复多次地清理。

用镊子使用镜头纸或者涂敷器的方法

这种方法经常用于固定的或者曲面光学元件,要求用溶剂清洁。先检查光学元件确定污染源的位置。规划好擦拭的路径,使其在光学表面拖动大污染物的路径最短。如果镜头纸被使用过,必须对半折叠镜头纸,保证与光学元件接触的面没有被使用过。用镊子夹紧镜头纸,以这种方式流畅地擦过光学表面。然后滴两滴溶剂到镜头纸上。镜头纸要湿润但不能滴水,如果加了太多的溶剂,甩甩镜头纸,把多余的溶剂都甩掉。镜头纸应该以一个流畅的动作滑过光学表面。

在擦拭过程中,不断地,但是慢速地旋转镜头纸。这种连续地改变与光学表面接触的部分,将旋转向上,远离任何有累积污染物的表面。在擦拭之后,检查光学元件是否还有任何残留地污染物或者条纹,如果还有可以用一张新镜头纸继续清洁光学表面。如果使用镜头纸上使用太多溶剂或者在光学表面上镜头纸擦拭的边缘部分往往会有条纹。如果在镜头纸的边缘形成条纹,选择更大的涂敷器或者规划一条可以连续擦拭的路径,来消除光学表面的擦拭痕迹。如果使用的是螺旋或者蜿蜒的擦拭路径,可能需要使用挥发较慢的溶剂,从而保证在擦拭完成前光学表面不会干。

用纤维擦拭纸清洁
纤维擦拭纸是柔软的纯棉的擦拭纸,极力的推荐其用于大多数光学元件的清洁。它能够很好地锁住溶剂,不会像镜头纸或者棉签那样很快挥发,也不像其他擦拭物会迅速地分离。这些擦拭物的外边缘会留下一些皮棉,所以在清洁时总是使用折叠边缘。

对于较小的光学元件,可以把纤维擦拭纸卷成锥体并折叠,用溶剂润湿其尖端,使用这个点作为擦拭区域。对于较大的光学元件,先把擦拭纸分为三个部分,每个部分大约为2.6英寸x 4英寸。选择合适的折叠长度使其折成1.3英寸x 4英寸。然后在末尾折叠大约1英寸。用溶剂湿润最后的折叠边缘,使用该边缘擦拭或清洁光学表面。使用泵瓶来分配溶剂,方便一手拿着光学元件,另一手润湿擦拭纸。

在清洁过程中,最好佩戴手套或指套。一只手拿起光学元件,然后用纤维擦拭纸轻轻地,连续地,并慢慢地擦拭光学元件的整个表面,防止产生条纹。为了避免产生条纹,试着调整溶剂量、擦拭时施加的力量、或者擦拭的速度。擦拭的次数也会随溶剂的变化而变化。比如,如果使用丙酮,擦拭的速度需要比使用酒精时稍微快一点,因为丙酮干燥得比较快。

最常用的光学元件清洁方法

(1) 需要准备的有,镜头纸或者无尘布数张,酒精(乙醇或甲醇等),护指套(最好是无粉型),清洁用压缩气罐。
(2) 两手戴上护指套,用含有酒精的纸擦除粘在护指套上的污渍。接着,将透镜纸34cm宽细长地折叠。
(3) 用不常用的手如图片所示那样拿住光学元件的侧面。
(4) 将细长折叠的透镜纸或者无尘布轻轻蘸上酒精,像夹入光学元件面那样折弯。
(5) 用透镜纸或者无尘布夹住光学元件的中心,用不常用的手的手指使光学元件旋转。
(6) 将透镜纸或者无尘布从光学元件的中心向外侧一点点挪动,到达元件的边缘时,慢慢地减少夹纸的力度,从光学元件取出纸。
(7) 将光学元件的表面照在光下,确认有无污渍。附在光学元件表面的微小的灰尘用清洁用压缩气罐吹走。
(8) 如果没有擦净污渍,残留擦拭的痕迹的话,更换透镜纸或者无尘布,再一次按相同的顺序重新擦拭光学元件。将擦净的元件放入没有污浊的包药纸或专用的塑料箱保管。
擦拭方法的窍门是,不过度用力,始终用均匀的力度去擦拭。
注意:透镜纸请不要用于金膜反射镜或无保护膜的铝膜反射镜。否则反射镜表面会留下擦拭伤痕。

重要注意事项

  • 在清洁前一定要保住光学元件是冷却的。

  • 请务必在任何时候都遵循处理技术要点。

  • 不能浸泡双胶合光学元件

当使用清洁剂时要十分谨慎。有一些可能是有毒或者易燃的,所以在操作之前要仔细阅读标签。对您的光学元件进行妥善合理地操作和清洁,可以增加它们的寿命。

      我们新购买的光学元件,除了必要的清洁外,有条件的可以测量元件的某些物理尺寸,比如厚度和直径等。这里炬科君给大家几点建议:上文已经看出光学元件是特别容易受损的,所以很重要的一点是测量过程中的保护措施,可以戴手套或者指套或者镊子,并且尽量不要接触光学表面,测量厚度时量具切记与光学表面直接接触,建议使用平整的电容纸加以保护;还有就是选择合适精度的量具,在厚度跟直径的测量中用到最多的百分表和数显千分尺,并且需要是校准过的仪器,千万记得对零操作;同时需要有正确的测量方法,元件有效面与量具垂直接触,选取能够有效定位的表面,建议不要测量带有凸面的元件的边缘厚度,这样测量后更加精确。正确的测量方法可以准确的测出元件的某些几何尺寸,同时可以很好的保护元件不被损坏。


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