Спосіб маслова виготовлення резонатора лазерного гіроскопа

Спосіб виготовлення резонатора лазерного гіроскопа, що включає шліфування та полірування поверхонь, нанесення з'єднувального шару, стикування деталей, їх термічну обробку, а після охолодження до кімнатної температури хімічне полірування конструкції, який відрізняється тим, що призму моноблока розрізають на частини, сумісно шліфують та полірують поверхні частин, що утворились після розрізання, фрезерують на них поверхневі канали необхідної геометри, на одну з цих поверхонь наносять в вакуумі з'єднувальний шар алюмінію товщиною від 0 20,07 мкм, частини стикують, а термообробку проводять при температурі 400-600°С протягом 2-4 годин Запропонована корисна модель відноситься до способу виготовлення резонаторів лазерних гіроскопів зі склокераміки з практично нульовим коефіцієнтом термічного розширення (КТР) [1] Запропоноване технічне рішення може бути використане на підприємствах оптичної та оптикоелектронної промисловості при виробництві лазерних гіроскопів У теперішній час відома конструкція і технологія виготовлення резонаторів гелій-неонових лазерів, в яких використовуються капілярні трубки [2], які кріпляться у корпусі приладу Робоча газова суміш, яка знаходиться в газовій трубці, генерує випромінювання Потужність генератора суттєво залежить від діаметра трубки Зі збільшенням діаметру трубки зменшується електронна температура плазми, що призводить до зменшення числа електронів, які збуджують атоми газів Тому при збільшенні діаметра трубки зменшується потужність генерації В останні роки набули поширення лазерні гіроскопи з блочними резонаторами які виготовляються з матеріалів з практично нульовим коефіцієнтом термічного розширення (склокераміка ZERODUR та її аналоги) Замість трубок використовується заготовка у вигляді призми, в ТІЛІ якої висвердлюються канали для генеруючої робочої газової суміші Цей моноблок є також силовою деталлю приладу, тому що на ньому кріпляться всі елементи конструкції елемент Фарадея дзеркала, електроди поджигу та накачки та ІНШІ [3] Канали мають діаметр декілька (3-5) мм та довжину більше сотні мм, тому вважаються глибокими При виготовленні таких каналів свердла можуть втратити прямолінійність і погіршити прецизійність резонатора Це ускладнює технологію виготовлення резонатора і потребує спеціального обладнання [4] Отримати отвори діаметром менше 1мм на довжині 100мм з відхиленням від прямолінійності 0,02мм практично неможливо В той же час при роботі лазерного гіроскопу виникають страти які суттєво погіршують точність вимірювання Аналіз фізичних явищ, які викликають страти, показали, що одним з ефективних технологічних способів зменшення вірогідності виникнення страт є зменшення діаметру каналів [5] Тобто виготовлення резонаторів лазерних гіроскопів з каналами, діаметр яких дорівнює або менше 1мм є актуальною проблемою для покращання показників точності лазерних гіроскопів та можливості їх мініатюризації Недоліком відомих технічних рішень є те що традиційна технологія не дозволяє виготовити резонатор лазерного гіроскопу з діаметром каналу менше 1мм Найбільш близьким технічним рішенням, прийнятим за прототип є спосіб з'єднання прецизійних деталей з оптичних силікатних матеріалів [6], що включає шліфування та полірування поверхонь, нанесення з'єднувального шару оксиду кремнію стикування деталей термічну обробку їх, а після охолодження до кімнатної температури конструкцію ХІМІЧНО полірують для зменшення впливу крайових дефектів та збільшення МІЦНОСТІ (0 о> CM 0> 9296 конструкції Цей спосіб може бути використаний для кріплення дзеркал до корпусу моноблока лазерного гіроскопу, але він не передбачає виготовлення самого моноблоку з каналами, діаметр яких менше 1мм Таким чином недоліком прототипу є те, що він не дозволяє виготовити резонатор гіроскопу з каналами, діаметр яких менше 1мм Задачею запропонованого технічного рішення є виготовлення моноблочного резонатора лазерного гіроскопу з каналами діаметр яких менше 1мм Поставлена задача вирішується завдяки тому, що запропоновано спосіб виготовлення резонатора лазерного гіроскопу, що включає шліфування та полірування поверхонь, нанесення з'єднувального шару, стикування деталей, термічну обробку їх, а після охолодження до кімнатної температури конструкцію ХІМІЧНО полірують, який відрізняється тим, що призму моноблоку розрізають на частини, сумісно шліфують та полірують поверхні частин, що утворились після розрізання, фрезерують на них поверхневі канали необхідної геометрії, на одну з цих поверхонь наносять в вакуумі з'єднувальний шар алюмінію товщиною від 0,2-0,07мкм, частини стикують, а термообробку проводять при температурі 400600°С протягом 4-2 годин Позитивний ефект запропонованої корисної моделі досягається завдяки тому, що канали на поверхні, поперечний розмір яких дорівнює 1мм або менше можуть бути виготовлені алмазною пилою або фрезою Так, наприклад, є надтонкі алмазні пили, які можуть створити канал, поперечний розмір якого дорівнює 0,1мм Крім того, цю операцію можна проводити на координатних фрезерних станках, які забезпечують відхилення від прямолінійності, що дорівнює декілька мкм на довжині 100 і більше мм Таким чином, запропоноване технічне рішення має суттєві технологічні переваги Новизна запропонованої корисної моделі обумовлена тим, що раніше запропонована ПОСЛІДОВНІСТЬ операцій та їх параметри в комплексі не були ВІДОМІ Комп'ютерна верстка М Клюкін Реалізація даного способу була проведена на модельному зразку розміром 100х100х20мм зі склокераміки ZERODUR Було виготовлено дві деталі шляхом розпилу зразку Поверхні, що в подальшому повинні були з'єднуватись полірувались "на яму" (N=2-1, AN=0,5) На одній з полірованих поверхонь пропилювали поверхневий канал, поперечний розмір якого дорівнював 0,5мм На нижню частину наносили в вакуумі шар алюмінію товщиною 0,1мкм Деталі притискали одну до одної і проводили термообробку в печі при температурі 400-600°С протягом 4-2 годин, що забезпечило МІЦНІСТЬ з'єднання З'єднання проходило за дифузійним механізмом, при якому алюміній відновлював оксид кремнію (складова частина склокераміки) і тим забезпечував з'єднання деталей та їх МІЦНІСТЬ Таким чином, було отримано зразок з властивостями моноліту, в якому було зроблено наскрізний канал, поперечний розмір якого менше 1мм Враховуючи оригінальність технічного рішення, автор просить дати назву цієї корисної моделі "Спосіб Маслова виготовлення резонатора лазерного гіроскопу" Джерела інформації 1 С И Бычков Д П Лукьянов, А И Бакаляр Лазерный гироскоп М "Советское радио" 1975.424с 2 Ю В Байбородин Основы лазерной техники - К Вища школа, 1988 - с 44 3 Ю В Байбородин Основы лазерной техники - К Вища школа, 1988 - с 292-294 4 Технология оптических деталей Под ред М Н Семибратова М "Машиностроение" 1978 с 196-197 5 П М Таланчук, С П Голубков, В П Маслов и др Лазеры е контрольно-измерительной технике К "Техника", 1992 -с 316-317 6 Маслов В П Спосіб з'єднання прецизійних деталей з оптичних силікатних матеріалів, заявка №20041109613, рішення про видачу деклараційного патенту на корисну модель затверджено 09 лютого 2005 року Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності вул Урицького, 45, м Київ МСП, 03680 Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 42,01601