автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.07, диссертация на тему:Методы оценки технологичности и контроля качества оптических систем нового поколения объективов микроскопа

Р Г Б ОД

6 / НОЯ Й8

Институт точной механики и оптики (Технический Университет) г. Санкт-Петербург

УДК 585. 8

па правах рукописи

ЕГОРОВА ОЛЬГА ВЛАДИМИРОВНА

" МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ И КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ОБЪЕКТИВОВ МИКРОСКОПА *'

Спецяаяъжл.*ть: иЬ. 11.07 - "Оптические и оптико-электронные приборы" 05.11.14 - "Технология приборостроении"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

г. Санкт-Петербург 1995 год

Работа выполнена на АО ЛОМО, г. Санкт-Петербург.

Научный руководитель - д. т. н. , профессор Андреев Л. Н. Официальные - оппоненты:

г гп тт — - • * * Т* - ^ ' Д

.и, • 1 • л. .1^«¿1,

к.Г.-м. отарпл!' научны!: оотрудалк

1опзт;ш А. 11.

Ведущее предприятие: ВЩ ГОИ им. С. И. Вавилова-, гт Сан кг- . Петербург.

Зануета состоится на заседании

специализированного совета Д 053. 26.03 при институте точной механики и оптики (технический университет).

|-4 Ы0с7б"0'"

"I_" "~ * 199 Ст. г. Санкт-Петгербург,..ул... Саблин-.

екая. 14

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института точной механики и оптики (технический университет) г. Санкт-Петербург

-■.-л ОлТ.Я"ООЛ' Автореферат разослан "i-:"" х " 199 ;„г.

Ученый секретарь специализированного совета Д 063.26.03

Канд. тех. наук, доцент Е1Е Кузьмин

С0аут характеристика работы.

/нетуп'у;гь рч'х<та. ;!!мрокое применение микроскопов, различного на^глч^ни'.! м о"»л':.чи.х направлениях сферы деятельности человека -здравоохранении, ь'л'гадлографии, микроэлектроники, биологии, геологи!'., хи-акологни ищкд^лхт' актуальность работ по усовершенствованию и созданию новых микроскопов и их основной оптической элементной Сазы -оогсотивов.

Разработка объектикон микроскопа связана с расчетом оптических спетом, нроуктиро.чан1мм л изготовлением их в условиях серийного производства о учетом технологических и точностных требований рксчет-! ¡0 Й, КО НОТ !-'У КТО ¡.'У КОЙ И Те ХНОЛО '.'И1 1е СЛОЙ доку М'.' нтации.

кспроо технологичности оптических систем является одним из актуальнейших на стадии расчета, мри оценке серийной пригодности рассматриваемой конструкции на ааноде-изготовителе. Кроме того, необходимо им-Л'ь' !'СЗМотл"гь еще на стадии НИОКР оценить уровень готовности производства к новым разработкам.

Необходимость рационального подхода к контролю качества объективов микроскопа на различных атапах изготовления от экспериментального оиразца до с-рийного,а так»? ь зависимости от назначения и класса микроскопа йеля»л'ся актуальной проблемой и а современном этапе внедре-НИЛ НОВОГО поколении микрооптики, и микроскопов в целом.

• Цель работы. Целью диссертационной работы является на основе всестороннего анализа оптических схем,технологии изготовления и сборки, а так.г.е производственного оборудования оптико-механических предприятий создание ыетодн оценки технологичности конструкции оптических систем объективов микроскопа на стадии разработки расчетной и конструкторской документации с соотнесет ующей классификацией по конструктивно-технологическим особенности ^исследование нового поколении отечественных и зарубежных микрообъектиюв с соответствующей разработкой комцлекта тест-объектов, в том числе измерение спектров пропуоклниц объективов фотометрическим методом.

Задачи работы.

1. Аначиз тенденции развития элементной оптической базы современных микроскопов,построение классификационной системы объективов мик-эоскспа.

2. Анализ расчетной и конетрукто^кой документации,уровня оптического производства заьодои-иэготовителей, а чжяи оснащения к л контрольной аппаратурой дли изготовления и сборки объективов микроскопа.

3. Разработка истового метода оценки технологичности оптических систем на стадии расчета и конструирования о определенном оорийяоп;".!-годности конструкции.

4. Разработка комплекта тест-эбъектоь для контроля качества объективов микроскопа на разных стадиях раьрабогки, а такл* исследование нового погашения отечественных н зарубежных объективоп на модернизированных и новых приборах контроля.

Научная новиана,

- Впервые предложен замкнутый цикл работ в процессе проведения НИОКР по разработке объективов микроскопа: от анализа уровня потребительских свойств,оценки технологичности оптико-механических конструкций на стадиях расчета и конструирования до оценки уровня производства при серийном изготовлении, а также вибора номенклатуры методой исследования,комилектов тест-объектов и контрольной аппаратуры для оценки экспериментального,опытного и серийного образца,соответствующего требованиям потребителей.

- Показаны основные направления развития микроскопов и их оптической базы -объективов о учетом основных тенденций развития науки и техники,а также применяемых оптических сред; предложена полная классификация объективов на современном этапе,а также кодовая система для информационно-поисковых работ.

- Разработал тестовый метод оценки технологичности объективов микроскопа на стадии НИОКР с учетом класса сложности конструкций и технологического уровня подготовки производства завода-изготовителя.

- Разработаны требования и изготовлены комплекты тест-объектов для контроля качества объективов микроскопа на разных стадиях отработки опытного образца и в серийном производстве.

- Исследованы в процессе отработки экспериментальных образцов-комплекты нового поколения отечественное и зарубежных объективов микроскопов различного назначения , в том числе и с помощью фотометрических методов.

Катоды разработок и исследования.

llp« j-caciiii'.i надач настоявши работы проводились как теорстк-ч'.'оки.-.так к экспериментальны* исследования.

üchuiüiu'; и:;н, аналитические выводы и практические рекоменда-

ции иодтн'.'рздаи/гся численными, примерами, с применением программного обеспеченна, пшиками и Зотомлтериалами.

Лвтор защищает:

1. Метод оценки технологичности оптических конструкций объективов; микроскопа на ранних стадиях разработки (в процессе расчета и конструирования) с определением группы сложности и ориентировочной трудоемкости« Li серийном производсгее.

2. Методику и принципиальную схему установки для намерения спектров пропускания в видимой области спектра (400-700 нм) объективов микроскопа.

3. .Комплект тест-объектов для различных методов оценки и контроля качества оиъективои микроскопа на стадиях экспериментального,опытного и серийного образца.

Практические результаты работы.

1. Проведен анализ основных параметров современных объективов, микроскопов широкого назначения различных типов и классов,разработана классификация современных объективов и кодовая система для информаци- :• окно-поисковых работ.

2. Разработал метод тестовой оценки технологичности оптических конструкций объективов микроскопа на стадии разработки расчетной и конструкторской документации; проведена оценка серийных объективов и объективов нового поколения,разработанных л ВВД ГОК им.С.И. Вавилова, ИТ МО (технический университет) и ЛО Л jiO; создан банк данных для проведения сравнительного анализа.

а Разработана фотометрическая установка для измерения спектров пропускания объективов микроскопа в видимой области спектра и комплект тест-объектов для контроля качества объективов на разных этапах производства и внедрения.

4. Исследованы комплекты нового поколения отечественных и зару-, бежных объективов,проводимые на этапе НИОКР; представлены результаты исследовательских работ,проводимых на этапе НКР.

Работа пелась в рамках ШР, ОКР и договоров,изводимых ВНЦ ГОИ' им. С. У.. Вавилова, .ЯЕНЗОС, АО ЛОМО и ИТ МО (технический университет) -г. Санкт- Петербург; ЛЗОС (Льггкарикский завод оптического ..'Текла)-Г.Лыткариио,Шскоьская обл.; 'КПЗ (Новосибирский ирибог юст!«-.ит^.чьнмД завод) - г. Новосибирск; КОМЗ (Казанский оптико-механичоский о.ч-ьод)-Татарстан,г. Качань; 1-03 (^одосийский оптический завод)-Украина, г. &одасин; КБТЭМ - Беларусь, г. Минск.

Алпробация работ.

Результаты работы докл»дыьапись на мт-адународной конференции онкологов, научных семинарах в ВНЦ ГОИ им. С. И. Ваьилоьн, АО ЛОМО, на XXV! научно-технической конференции профессорско-преподавательского -ва ИТ МО (технический университет). По результатам работы выбрана членом Ныо-йоркской Академии Наук (СИ).

Публикации.

По теме диссертации.опубликовано 14 статей и помучено 1 авторское свидетельство.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глан.накллченин и списка литературы, включаюи^го 135 наименований. Работа содержит 139 страниц машинописного текста, 51 таблицу и 28 риоуьков.

Содержание работы.

Во введении сформулированы актуальность постановки и цель работы,а также основные положения выносимые на зациту, кратко описана структура и содержание диссертации.

Б первой главе представлен аналитический обзор и анализ основных параметров объективов микроскопа. Рассмотрены основные. направления применения' световых мироскопов в различных сферах деятельности человека. - О'.ределены факторы, влияющие на развитие микроскопов и их основной оптической элементной .базы - кикрообгективов. Рассмотрены тенденции изменений параметрических рядов основных характеристик объекти-ьов,особенности потребительских свойств и применяемых оптических сред в и зарубежных разработках. Приведенные данные позволя-

ют папоолее полнэ представить современную классификацию микрообъекти-

воа и разработать кодовую систему для информационно- поисковых работ.

'лчювиьк факторы, в,иш аде на формирование требований И' усовер-l'k'hcthoe.'ikiiv оОту?ктитов whk;юокона, определяются требованиями потребительского рынка, развитием научно-технического уровня страны-изготовите.^!, а так.те стратегией и-тактикой фирмы-изготовителя в построении оптико-механической конструкции микроокопа или семейства микроскопов.

Начиная с 50-х годов'XX века, оптическая промышленность ведущих зарубежных фирм постоянно модернизирует и обновляет комплектацию микроскопов всех направлений,что определяется следующими факторами: 1) требования потребительского рынка, связанные с развитием знаний в различных областях науки и техники,усовершенствованием технологий,материалов, развитием микроэлектроники,видеотехники; 2) совершенствование системы м/.кроскопа <• использованием в микроскопах автоматических устройств для настройки,а также с выводом на экран и машинной обработкой изображения; 3) снижение себестоимости приборов за'счет рационального подхода к проектирование, технологии изготовления,усовершенствование и автоматизация процессов изготовления, контроля и сборки;4) применение новых оптических сред с улучшенными физико-химическимц свойствами и новыми физическими свойствами.

С целью управления номенклатурой для наиболее полного удовлетворения требований потребителей необходимо систематизировать и классифицировать объективы микроскола таким образом,чтобы иметь возможность определять способность его функционирования в соответствии о его назначением и развитием. В основу разработанной классификации положен принцип разделения параметров, характеристик и потребительских свс'.ств в соответствии с параметрическими.функциональными,конструктивными, экономическими признаками и принципу действия.

Для удобства обеспечения поиска и хра эния информации данных по новым и серийным объективам, а также пате' х'ных матеариалов разработана поисково-информационной система и составлена .программма. Разработана, форма заявки на поиск и содержание информации для возможности проведения анализа и сравнения,которые частично вводятся в сводную таблицу. Информационный блок содержит основные сведения об объективе в соответствии с классификацией,а так*® сведения о стоимости (трудоемкость .себестоимость, цена) объективов,технологических особенностях,per зультаты исследования,информация о разработке (год,шифр,номер авторского свидетельства; для патентов даты преоритета и публикации.

- б -

номер,страна, класс ЩИ и НКИ, источник информации).

Для облегчения поиска и анализа данннх ¡«зраОотчна кодовая система, которая также основана на классификации ^ъективчь.

Во второй главе рассмотрен метод оценки технологичности оптических систем на стадии разработки расчетной и конструкторской дику-представлен анализ различных вариантов расчета ахроматических объективов крупной серии.

Во второй главе рассмотрены основные положения метода оценки технологичности, который является тестовым при определении серийной пригодности рассчитанного и сконструированного сбъектиьа микроскопа. Дан анализ технологического оборудования и контрольной аппаратуры оптического и механо-сборочного производства объективен. Представлен анализ конструктивных и технологических параметров, а также применяемости оптических сред в серийных и новых разработках объективов, условно разделенных по степени сложности на группы "А" и "Б". Приведенный анализ позволяет провести условное разделение по уровням сложности как оптико-механические конструкции объективов,так и оптико-сборочное производство,что дает воэмолиость оценить технологичность и серийность новых разработок на предприятии-изготовителе; как частный случай, представлен метод оценки технологичности одноди.чзовых объективов для видеопроигрывателей с асферическими поверхностями. Приведены примеры использования методики на различных стадиях разработки.

В таблице 1,как пример проводимых анализов, в частности по оптическим' средам, приведены данные по использованию пятнаемых стекол и кристаллов в серийных и новых разработках.

Таблица 1

Группа Объективы Стекла Кристаллы ,

обычные,% пятнаемые, % 7>

серийные 67 33 -

"А" новые 50 : '50''

серийные 30 и 26 '

"Б" новые 10. 65 25

>!о таблицы видно, что в средней на 20;I повысилась применяемость

митм'ич'их '.-теко-я и обоих группах.

Ь•!!$.►.*.• технологичности конструкций давно является предметом' тщательного анализа в теории и практике точного приборо-и машиностроения. <.>пр"Д<-.'Л'.-'НИ'"М технологичности оптических конструкций в основном гаиимчли':ь конструктора оптических систем, а также специалисты-техно-логи.ризр.-'Лагивашдее оптические среды . Однако обобщаицгй методики, позволим*^ учитывать многофакторность и неоднозначность .оптической сиогемы ибъектива, в настоящее время нет.

Предлагаемый мчтод основан на общепринятых принципах коэффициентной оценки и базируется на оптимально выбранных ключевых условиях (опорных точках) каждого этапа работы над оптической и оптико-ме-ханическои конструкции объектива микроскопа.

<>*ноиные расчитм проводятся но следующим формулам.

1. Кочдащиент состава: . Ксос-О,1Д ,где Д-обшее количество лине ..в опт и ческой схеме; 0,1-|>оправочный коэффициент

2. Коэффициент оборности: Ксб-Е/Д .где Е-количество компонентов в оптическом схеме (сборочных единив

3. Коэффициент повторяемости элементов: Кпов(э)-Ок. э(*) ЛЗк. э.,

где пк. з.-число конструктивных элементов (радиусов), Ок. э. (*) -число типоразмеров конструктивных элементов (радиусов)

4. Коэффициент повторяемости материалов: Кпов(м) /д ,

где пм(*)-число наименований (марок) материалов,применяемых в оптической схеме

ы —

5. Коэффициент технологичности: Ктех- 2. Ктек н(ч) -

7у^тт^з -^-жтяё^ё) ГЧ

где параметры, характеризующие констгуктивную трудоемкость иэго-товления элементов оптической схемы,.- /2)0й. у 3)о.& ... "

- количество деталей (элементов),входящих в соответствующую группу сложности,характеризуемые коэффициентами сложности 0,1;0,2;0,3 по уровню подготовки производства -6. Коэффициент точности: Кточ- 2"Кточ(р) -

с- цзз)?;*0'^..

дт^ щг^ я??™*.,. з>-~

где р-параметры.характериэующие точностную трудоемкость изготовления элементов оптической схемы,

- количество деталей (элементов),входявдх в соответствующую группу сломюсти по уровню подготовки производства 7. Суммарный коэффициент ориентировочной технологичности:

К2- Кб(т. п. к. )+Кб(г. р. к. )"Кеос+Кс6+Клов(э)+г^юв(м)+Ктех-|Кточ Для компьютерной обработки расчетной и конструкторской документации тестовой оценки технологичности оптических конструкций р«аработала программа, которая нанксана па языке программирования СИ. Выбор языка программирования обусловлен широки* распространением компиляторов с этого языка на реальных вычислительных машинах.

В таблице 2 представлен пример полученной информации при оцеи' ке технологичности оптической конструкции шшахроматического объектива 2,5x0,05(0ПА-2,5ПБ-0) на стадии расчета (вариант 1) и раарабагта конструкторской документации (вариант ?).

В результат« полученных данных можно сделать иледуедие выводы: конструкторская документация по сравнению с требованиями расчета ужесточила требования по краю линз (п. 4),но за счет увеличении диаметра (п. 2) коэффициент Ктех(н) стал меньше, чем ъ расчетной документации; ¡зато требования по центрировкам поверхностей (п. 16) и компонентов (и.17) в конструкторской документации привели к увеличению коэффициента Кточ , что увеличило суммарный коэффициент технологичности. Однако повышение Крас над Ккд незначительно (1,005), что говорит -о высокой степени приближения оптико-механической конструкции к требованиям расчетной документации.

Таблица 2 •

N Параметр, Вариант 1 Вариант 2

П/П коэффициент элементы значен. элемент значение

с хеш коафф. схемы коэффиц.

1. радиус ооооооо 0 ооооооо 0

2. диаметр ,й 2222111 0,0786 1111100 0,0417

3. толцина, 1 1111010 0,0417 1111010 0.0417

А ль» тоедшапо краюДкр 1201010 0,0400 0202010 0.0500

5. ьоздуш. црокйжутки 001 0,0250 001 0.0250

6. 1/Р ' ооооооо 0., 0000СЫ 0

7. $5/0 соооооэ 0 0110000 0,0125

1/0 осооооэ 0 ооооооо 0

9. 0101 п?.э 0,083?. 0101323 0,0833

10. коаф. .»ин. рас!» стек 0,0250 0,0250

11. К' л. <' 1101 0,0429 1101 0,0429

0,3364 0,3220

12 КЛ'лес -оО. стекла 11111111111111 0,0500 ШШ11Ш111 0.0500

щ 00011002222112 0,0609 00011002222112 0,0609

1Л К/ С- Т .4,1 -I ошибка 111221 0,0321 11122112222222 0,0821

11« 1 ■ - на толщину 0000010 0,0125 0000000 0

15 Г.сНТрИ рОВКН пов-ти "■'0010000010110 0,0222 00020000201001 0,0333

! 7 центр;; ¡■онка кой-в 0000 0 ОНО 0,0333

16 допуск на возд. пр. 101 0,0400 101 0,0400

К? оч 0,2677 0,2997

1точ+Кт ?х( 1П 0,6042 0,6217

Ксос 0,7000 0.7000

0.5714 0.5714

Кпое( а) 0,7857 0,7857

Клов( м) 0,5714 0,5714

3,2327 3,2503

Б тетьей главе рассмотрена классификация гест-объектов ..соответствующая основным методам контроля качества готовых объекшво® различных типов микроскопов на этапах жизненного цикла н стадии» Нйг ОКР. Развитие таких направлений , как микроспектрофотометрия 1» анаяи&а*-торы изображения выдвигают на первый план методы контроля, связанные1 с-оценкой разрешающей способности и определением светотехнически», характеристик объективов микроскопа. Представлен комплект , тест-объектов, разработанный фотолитографическим способом,в том числе и к модер»-низ^роьанноп установке автоколлимационному методу мир и к установка для оценки засветки микросбъективов. Предложен автоколлимационный фонометрический метод измерения светопропускания объективов в видимом диапазоне длин волн.

Однин из основных факторов,определящих систему контроля качества

продукции, является технический контроль и техническое диагностирование. Особенностью оптико-механический конструкции объективов микроскопа является многофакторность и разнообразие контролируемых параметров как по их номенклатур, так и по значению и допускам. В^лт-йшим моментом при создании технологичной конструкции является установление фата и определение номенклатуры методоь окончательного контроля качества объектива на последнем этапе НИР, ОКР и серийного нииу.-кч.

Светопропускание, как одна из снетотехнических хараотериотик, имеет решающее значение при комплектации еоответотнушцйй оптики анализаторов ИЗОбражеНИИ, МИКРОСКОПОВ-фОТОМ*ТрОЬ И МИКрОСИчКТрофоТОМеТ-ров, когда речь идет об усилении полезного сигнала особенно на краях видимого диапазона длин ьолн и за его наделами. Кроме того, в последние годы в связи с возврастаюидами требованиями к качеству цветопередаче особый интерес вызывает характер спектральной кривой пропускания микрообъективов в видимой области. '

Автоколимационный принцип измерения реализован на Саде микроспектрофотометра отраженного света, принципиальная схема которого показана на рис. 1. Процесс работы и измерения следующий. ' Источником света служит галогенная лампа накаливания, питаемая стабилизированным напряжением. Ее излучение направляется в опак-иллюминатор, содержащий полупрозначный отражатель, и далее в микрообъектив, работающий в обратном ходе лучей и сфокусированный на поверхность зеркала. При зтом система линз и регулируемых диафрагм, установленных на пути светового пучка, позволяет ограничить величину освещаемого участка на зеркале и апертуру пучка. Свет, отраженный от зеркала, вторично проходит через •гот-же объектив и фокусируется им в плоскости фотометрической диафрагмы, которая сопряжена с осветительной полевой диафрагмой. Эа фотометрической диафрагмой установлен монохромагор, на выходе которого находится приемник излучения. Для настройки и визуального контроля оптического канала служит визирная трубка, сфокусированная на зеркальную поверхность фотометрической диафрагмы. Схема рассчитана на применение микрообъективов с длиной тубуса (д.т.) "конечной" и "бесконечность", такве для сухих и иммерсионных систем. Расчет ведется по следующим форуфлам, педставленным в таблице 3.

Управление фотометрическим устройством и менохроыагором осуществляется с помощью ЭВМ через блок сопряжения. Гвгультаты измерения в виде таблиц и графиков выводятся на печать.

Рис.1. Принципиальная схема для измерения езечювро-пускни мнкрообъектиов в видимом спетаральаом ди 'павоне

1-автоколлимационное ьерколо,2-испытуемый объектив, З-эт&лонный объектив, 4-визирная губка,5-полупрозрачный отражатель,©-зеркальная фотометрическая диафрагма,7-монохроматор,8-фотоумноттель.,&--фотометический блок,10-блоксопряжения,11-ЭВМ,12-стабилизирован-ный блок питания . лампы,15-осветитель,16-апертуная диафрагма,17--коллектив, 18-полевая диафагма

Б таблице 4 приведены данные по конструктореко-технологически* [араметрам рассматриваемых объективов,которье позволяют оценить слок-[ость конструкции с точки зрения влияния ее на светопропускание слтн-;еской систему.

Таблица 3

Операция Об! >ектив( длина тубуса/система)

160/сухш со /сухая !60/ИММерсИИ оо /иММерСИЯ

Калибровка эталона Ь-Ф?,?

Измерение объектива Гоб-фГД,? ТеЬ-Ф^ГсЬЯ,

Пропускание объектива ^ \Х»9и

Примечание. Шред рассмотрением возможных вариантов введем следующие обозначения: <р -поток излучения от источника,-сигналы приемника при калибровке и измерении соогветет-аио, ^)*С<Ж-коэф-фиценти пропускания эталонного и исследуемого объетива,? -коэффициент отражения аатоколлимационного аеркала. Все названные величины изменяются по спектру; расчет искомого пропускания выполняется для каждой спектральной позиции монохроматора.

Таблица <1

Характеристики объектива, Ш1фр . Количество Оптические материалы Коэффициент светопгхзпус !Х -5б0нм

АННЕ тиеек границ с-в марка стекла коя. линз ИГР. толщина

лина мм обиря мм

расчет в/о язмер а^о

6,3x0,20 4 1ДВ. 6 Ш 1 1.5 24,6 90,0 90,2

ТФ4 1 2,0

Ш 228 ке 1 17,6

Фжор. 1 3,5

1 0 4 5 о 7 8 9 1 ю 1

40x0, ''5 Ъ Зд'<. 10 СТК9 1 2,2 22,1 78,6 ! 78,5

Ш 1 1,7

•-'! Г 014 2 2,8

•Ьяюор. 4 15.4 V

100x1,;: ,-5 МП 11 16 К8 1 3.7 34,46 64,3 61,0

1Тр. ТчЧ 2 6,7

ОМ 2 2,78

Флклр. 7 РА. 78

Однако д:ш? для сломт систем,содержащих И лика- открытых (ко про-'ветл'лчлых ) границ стекло-воздух (объектив 100x1,25).разница мех-ду т^.чл-ти'ьекими и измеренными значениями пропуская/!! не превышает 5ч. Кс>С|'ос вел.;-чия,отн<ля1!#х к однотипным образцам, н* выходит за

Пределы ¿У.

в четвертой главе; представлены результаты исследования объективов наиСолсе интересных 'комплектов экспериментальных образцов лланахрома-чек;;/. объективов и новых серийных объективов с большими рабочими ра^стояниимл для биотехнологии,размотанных в ЬНЦ РОЙ и АО ЛОМО, б сравнении с- зарубе ачыми аналогами. л также исследования на стадии опытного обрааш комплекта беэрефдексных планахроматических объективов для поляризационных микроскопов в сравнении с аналогичными объективами ведущих фирм; ряда широкопольных объективов для мэгахгагра^ фических микроскопов и для целей микроэлектроники, измерение их светотехнических характеристик.

3 процессе проведения ЯИОКР,разработчиками могут быть проведены следующие виды исследований,связанных с отработкой и оценкой: методики расчета;неких оптических материалов (стекол,кристаллов и др.);технологии получения поверхностей нетрадиционным методом; технологии получения и нанесения просветляющих покрытий; конструкции крепления оптических и механических' компанентоь, технологии склейки,термоустойчя-всети,прочности,прозрачности, надежности кл-чеього 'материала; технологии 'сборки к'>ш!%.ч-лтов и объектива вцелом; соответствия применения данного объекты различных методов исследования (поляризаци Hi.fi, лул.с.к'г'.'це.Ч'.';::-.. з^флексиьк,фааовоконтраетйые).

Обязательными являются сравнительные исследования отечественных серийных или зарубежных аналогов как на контрольных установках,так к непосредственно на отечественных и зарубежных микроскопах." Оценка качества изображения объектива производится на предельных пр-еиаратах и естественных объектах биологии, металлографии,геологии.

Результаты подобных исследований являются оценкой состойкия разработки но сравнений с международным и существующем на заводе-изготовителе уровнем производства,а также помога.от формулировать требования в технических заданиях для новых разработок.

В заключении даны основные выводы по представленной работе и приведен список используемой литературы.

ВЫВОДЫ

1. Впервые предложен замкнутый цикл работ в процессе проведения • 1ШОКР по разработке объективов микроскопа: от анализа уровня потребительских свойств,оценки технологичности оптико-механических конструкций на стадиях расчета и конструирования до оценки уровня производства при серийном изготовлении,а также выбора номенклатуры методов исследования,комплектов тест-объектов и контрольной аппаратуры для оценки экспериментального,опытного и серийного образца,соответствующего требованиям потребителей.

2. Анализ тенденций и основных направлений развития основной элементной базы современных световых микроскопов показывает необходимость перехода на новый уровень технологической подготовки ьр.жз-водеЛа для изготовления объективов микроскопа двух групп сложности Л

' и Б. Полученные результаты позволяют ввести в 13 требования по технологичности на разработку соответствующей группы сложности. Требуется разработка и промышленное внедрение новых оптических стекол групп особые кроны,особые флинты,тяжелые флинты,а также выполнение технологической программы по оснащению технологическим оборудованием и контрольной аппаратурой для серийного выпуска объективов нового поколеьия.

3. Предложенный метод для тестовой оценки технологичности оптической конструкции объективов микроскопа в соответствии со сложностью к уровнем подготовки производства способствует получению информации о технологической возможности ивготовления вариантов расчета нового объектива Составленный алгоритм и введенный в ншпьтер банк данных позволяют в процессе отработки .оптической схемы тестовом режим?

оценивать с-.'риймоиригодноеть данного варианта. Впервые представлена возможность оценки оптической конструкции и прогнозирование дальнейшего про-/.о,«д«ния обтл-ктина в серийном производстве,а также оценка го-ток ¡ости аавода-иаготонителя к производству новой разработки.

4. Р'ассмот^инмй комплекс контрольной аппаратуры для контроля качества оОьуктивон на различных стадиях внедрения от опытного образца до серийного позволит рационально подойти к контролю объективов в условиях сертификации качества продукции.

о. Предложенный комплект тест-объектов для усовершенствования методе.1: контроля качества объектива по' автоколлимационномуметоду мир, для изм^л-ния зась*тки объективов проходящего света, для оценки полевых и хроматических аберраций позволит качественно улучшить оценку и повысить точность измерений при контроле объективов.

6. П{«едлокен и опробован мутод измерения светопропускания объективен мик;юскона в видимом диапазоне длин волн. Изготовлена соответствующая аппаратура и разработана программа расчета. На АО ХШ> метод бш1 воспроизведен и проведено опробование на опытных образцах объективов. В результате проведенных измерений даны рекомендации по назначению просветляющих покрытий для увеличения светопропускания при г.'.^дачи конструкции объектива на подготовку производства Данный метод позволяет оценить оптическую конструкцию на стадии отработки опытного образца,а такие является одним из простейших методов при сертификации продукции,что важно при применении объективов микроскопа в анализаторах изображения или микроопектрофотоиетрах.

7. Исследованы комплекты объективов нового поколения микроскопов различного назначения как отечественные,так и зарубежных фирм. Ш результатам проведенных исследований определены требования при разработке комплектов объективов нового поколения. •

Ш те« диссертации опубликованы следующие работы:

1. Лизунова О. Л,,Ларина Р.Ы. »Егорова О.Е и др.Стереоскопический микгюекоп МБС 9//ОМП. -1976. -М 10.-0,62

2. Арсеньев А. А. .Ларина Р. И. .Егорова О. В, и др. Прибора для измерения частотно-контрастных характеристик объективов микросо-па//ОМП.-1981.-N1. - 0. 18

3. Ларина Р. К .Егорова О.а-,Егорова ЯМ. Установка для проециои-

- 16 -

КОГО размножения фотошаОлоноь//ОМП. -1983. -N L-С. 27

'1. Ко£ал','лко И. Ф. , .Гирина Р, Е , Егорова 0. Б. и др. Новый учеОньа! микроскоп УН- Söl//ОШ. -1988. - N2. - С. 59

6. Егорова О. В. ,Мандельштам Н.Э. .лизунок* О. Л. Оте}~>ос(-.-опи'1«.чл-:ие микроскошг серии MFC-i0//0MIL -1©36. -М 8.-0.16

6. Егорова О. К .Ларина ?. И. Анапиз технологических тр.'ооьании к новым об'^ктивам дли световых мик:роекоцов//Пр. к ОМП. -1989. - ü 3. - 0.3

7. Духояел И. И. , Ларина Р. Е, Егорова О. В. и др. Инт-.-р-.{>ером? "греческие м>?оды оценки качества изображения объетийон микроскопа^/Трудн ГО И. -Т. Vd. - В. 208. -С. Я5

8. Ларина Р.Е.Егорова О. В., Хмели чек А. И. Тенденции развития учебных микроскопов для школ//ОШ. -1990. -W 2. - С. 3

9. Андреев ЛИ, Ларина Р. №. , Егорова О. В. и др. Но?«-.- ••дхром-.я-и-ЧбСКИ* oG'teKTHBB! ДЛЯ уЧ«бНЬ!Х МИКрОСКОПОВ/'/ОШ. -199Ö. -N 3. -С. ГлБ

10. Егорова О. R Анализ конструкций ыккрообьективов к.л стадии вп-полненкя научно-исследовательеих и опытно-коистру пюских работ //Qi"i- 1990.- N i2. -С. 64

it. Фролов Д."ri.,Яидкова ЕЛ .Егорова 0.Е и др. ' 0 конденсорах Микроскопов проходящего света//Ж. Оптический. -1994.-N 4.-0. 1.09

12. Егорова 0. В. ,<1родов Д. К Без рефлексные нланахроматичеекие объективы для поляри&ационных исследований//Л Оптический. -1894. -НЮ. -С. 43

13. Фролов Д. Е.Егорова 0. Е Плакахроматический объектив с большим рабочим расстоянием для инвертированного микроскопа//,! Оптический. - 19'?'!. - N 10.- С. 76

14. Егорова 0. а , Ларина Р. Е . Агроскин JL0. Измерение светолро-пусканин иикрооб"кектиБОв//ОМП. -1991. -N10. -С. 69

15. Грамматин L IL , Румянцева Л Е.. Егорова О. Е и др. Плакахрома-тическяа объектив микроскопа. A.C. tl 1652955//Еш. иаобр. - 1991.-N20