GB/T 40658-2021 溴化钾光学元件

溴化钾光学元件2021-10-11发布2022-05-01实施国家标准化管理委员会I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国光学和光子学标准化技术委员会(SAC/TC103)归口。本文件起草单位：长春理工大学、吉林建筑大学、中国兵器工业标准化研究所、蚌埠产品质量监督检验研究院、厦门力鼎光电股份有限公司、天津天光光学仪器有限公司、有研国晶辉新材料有限公司、上海安谱实验科技股份有限公司。1溴化钾光学元件1范围本文件规定了溴化钾光学元件(以下简称溴化钾)的技术要求、试验方法、检验规则及包装、标志、运输及贮存等要求。本文件适用于溴化钾光学元件的制造与验收。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T1185—2006光学零件表面疵病GB/T2831—2009光学零件的面形偏差GB/T7661—2009光学零件气泡度GB/T7962.5—2010无色光学玻璃测试方法第5部分：应力双折射GB/T32561.1—2016红外光学硫系玻璃测试方法第1部分：均匀性GB/T32561.2—2016红外光学硫系玻璃测试方法第2部分：条纹度3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4技术要求4.1性能溴化钾的密度为(2.75±0.02)g/cm³。溴化钾晶向为<111>、<110>、<100>。4.1.3维氏硬度沿(100)方向维氏硬度值应不小于10.56kg/mm²。溴化钾熔点为(734±2)℃。2不同温度下，溴化钾溶解度见表1,误差不得超过±3%。表1溴化钾的溶解度温度℃溶解度g/100g水053.4865.9073.3081.30在0.2μm～25μm波段内，溴化钾的平均透过率应不小于90%。溴化钾应力双折射值应小于3.73nm/cm。溴化钾折射率见表2。表2溴化钾的折射率波长0.25370.36500.43580.54610.5893折射率溴化钾光吸收系数见表3。表3溴化钾的光吸收系数波长光吸收系数≤0.000003≤0.000124.1.10折射率温度系数溴化钾折射率温度系数见表4。3表4溴化钾的折射率温度系数随波长的变化关系波长折射率温度系数溴化钾的导热系数为3.80W/(m·K),误差不超过±5%。4.1.12线膨胀系数在-30℃~300℃范围内，溴化钾的线膨胀系数为3.82×10-5℃-1,误差不超过±5%。4.2加工要求溴化钾气泡度指标达到a级。条纹度应符合GB/T32561.2—2016中的I级。有效口径内，光学均匀性不低于11.382×10-6。溴化钾上下表面平行度应不大于20'。溴化钾表面粗糙度Ra应不大于10nm。溴化钾表面疵病应符合GB/T1185—2006中V级。溴化钾面形偏差光圈应不大于3,局部光圈应不多于1。5试验方法5.1密度分析天平：测试精度为0.0001g。4GB/T40658—2021样品为5mm×5mm×3mm的立方体。5.1.3测试条件除特殊要求外应在下列环境条件下进行测试：a)温度为(25±2)℃;b)相对湿度应不大于70%;c)无明显的振动、气流、烟尘及电磁干扰。测试步骤如下：a)用分析天平称取样品质量，精确至0.01g,记为m(单位为g);b)密度按照按式(1)计算：……(1)式中：p——样品密度的数值，单位为克每立方厘米(g/cm³);m——样品质量的数值，单位为克(g);V样品体积的数值，单位为立方厘米(cm³)。5.2晶向5.2.1测试设备测试样品见5.1.2。5.2.3测试条件测试条件见5.1.3。5.2.4测试步骤测试步骤如下：a)启动X射线晶体定向仪，校准机器，放入样品；b)设置参数，使X射线衍射强度最大；c)读取显示器参数，即为所测角度值；d)对照溴化钾标准卡，得到晶向。5.3维氏硬度5.3.1测试设备维氏硬度计。5测试样品见5.1.2。测试条件见5.1.3。测试步骤如下：a)启动显微硬度仪。b)放入样品，在载荷0.2kg下，从加力开始至全部试验力施加完毕，时间控制在2s～8s,保持刻压时间为5s。c)旋转调整杆，使压痕对角线与两测量线相切，按下READ键进行读数。将目镜逆时针旋转90°,调整压痕与两测量线相切，再次按下READ键进行读数。即可得到溴化钾的硬度。d)在晶体不同位置进行5次～8次测量，最后取平均值，即可得到溴化钾的维氏硬度。5.4熔点测试设备如下：a)圆底烧瓶；b)试管；c)熔点管。测试样品见5.1.2。测试条件如下：a)相对湿度应不大于70%;b)无明显的振动、气流、烟尘及电磁干扰。测试步骤如下：a)样品干燥后装入清洁干燥的熔点管内；b)先将传热液体温度缓慢升至比样品所规定熔点范围的初熔温度低10℃,此时将装有样品的熔点管附着于测量温度计上，使熔点管样品端与水银球的中部处于同一水平，测量温度计通过支架悬垂于试管中，其水银球位于传热液体的中部；c)使升温速率保持在(1.0±0.1)℃/min;d)当样品出现局部熔化，呈现微小液滴时的温度即为熔点。5.5溶解度测试设备如下：6GB/T40658—2021a)分析天平：测试精度为0.0001g;b)蒸发皿；c)干燥箱。5.5.2测试样品测试样品见5.1.2。5.5.3测试条件测试条件见5.1.3。5.5.4测试步骤如下：测试步骤如下：a)称量质量并记录；b)在恒温水浴加热下，培植溴化钾饱和溶液；c)取溴化钾饱和溶液倾入蒸发皿中，称量并记录溶剂；d)加热蒸发皿中的溶液至干，放入干燥器内冷却后称量并记录；e)根据式(2)计算溶解度S:S——溶解度，单位为克每立方厘米(g/cm³);M₁溴化钾(溶质)质量，单位为克(g);M₂——水(溶剂)的质量，单位为克(g)。f)重复a)～e)步骤，取两次测定结果，最后取平均值，即可得到溴化钾的溶解度。5.6透过率5.6.1测试设备傅里叶透过率测试仪：精度士0.6cm-1。5.6.2测试样品测试样品见5.1.2。5.6.3测试条件测试条件见5.1.3。5.6.4测试步骤测试步骤如下：a)启动仪器，并预热至稳定；b)打开测试软件，输入波数范围，扫描次数和分辨率等参数，并测试空腔基线；c)将样品放入样品室，测试样品透过率；d)取出样品，关闭软件、电脑和仪器电源。75.7应力双折射直接读数式偏光应力仪。测试样品见5.1.2。测试条件见5.1.3。按GB/T7962.5—2010中7.2、7.3和7.4的规定进行测试。5.8折射率红外折射率测试仪：精度为±0.00001。尺寸：高度H为40mm.宽度L为30mm,厚度T为30mm,顶角为α,不小干涌光孔的有效口图1折射率测试样品测试条件见5.1.3。测试步骤如下：a)启动单色仪，通过偏折角法调整基线，设定基线与BA成45°;b)不放置样品，测试入射方向与基线之间的夹角Sg;c)将样品放置于样品台上，测量样品顶角的角度值α;d)将单色仪波长调节至表2对应波长；8GB/T40658—2021e)转动工作台，测量反射方向与零位的夹角Sg;no=√sin²q+2singcosasini+sin²i/sina (5)n₀——相对折射率；5.9光吸收系数测试设备如下：a)红外光源；c)积分球；d)游标卡尺。测试样品见5.1.2。测试条件见5.1.3。测试步骤如下：b)使用滤光片，确定读数的校正值，未放入滤光片时，仪器读数为m,放入透射比为T;的透光片后，读数为m;,若m;/m=T,仪器不需要校正。若m;/m≠T;,且差值(m;/m—T;)超过c)调整积分球位置及可变光栏孔径，使光束全部射入积分球窗口，并使仪器读数m为100。d)将样品放入光路中，仍使光束完全射入积分球窗口。微动样品，使其表面反射回的光束偏离光e)取下样品，在读数m',当m'与m之间差值不超过0.3时，则不放样品时的读数可取(m+m')/2,如果m'与m的差值超过0.3,应重新测量。f)测得的m、m₁和m',透射比T按式(6)计算。9GB/T40658—2021g)重复测量3次，取平均值。h)游标卡尺量取溴化钾的长度l,连同5.8中测得折射率按式(7)计算，即为光吸收系数K。式中： (6) (7)T——被测样品的透射比；m₁——放入样品时的仪器读数；△;——校正量；m——无样品时的仪器空测读数；m,——取出样品后的仪器读数；K——光吸收系数；5.10折射率温度系数5.10.1测试设备精密测角仪：角度测量不确定度为±1”,折射率测量不确定度为±1×10-5。5.10.2测试样品测试样品见5.8.2。5.10.3测试条件测试条件见5.1.3。5.10.4测试步骤测试步骤如下：a)启动精密测角仪，预热并设置参数；b)放入样品，调节载物台的水平位置，然后测定样品顶角A;c)将样品放入密闭的样品室中，再将样品室放在测角仪载物台上；d)对样品室抽真空，并通液氮将样品温度降至-30℃;e)选择对应的光源，转动度盘找到最小偏向角的位置，点击测试程序中相对应的波长测定出不同温度条件下所选波长的绝对折射率nab;f)重复测试步骤，测量出所要测量的其他各谱线波长的绝对折射率βag)绝对折射率温度系数按式(8)计算；h)重复测试步骤，测量出样品在不同温度下各谱线波长的绝对折射率温度系数，即为溴化钾的折射率温度系数。式中：Nah(T₂)——Nah(T₁)——温度为T₂温度为T₁时的绝对折射率；时的绝对折射率。…………GB/T40658—20215.11导热系数5.11.1测试设备多功能快速导热系数测试仪：相对误差不确定度≤3%。5.11.2测试样品测试样品见5.1.2。5.11.3测试条件测试条件见5.1.3。5.11.4测试步骤测试步骤如下：a)将样品放入加热炉中，并将温度调至测定温度；b)读取示数；c)同一测量温度下，测定三次数据取平均值，即为溴化钾的导热系数。5.12线膨胀系数5.12.1测试设备膨胀仪：精度士2℃。5.12.2测试样品直径φ5mm～6mm,长度50mm的柱状样品。5.12.3测试条件测试温度在一30℃~300℃,温度控制不确定度在±0.2℃。5.12.4测试步骤测试步骤如下：a)利用卡尺测量溴化钾t。下的长度L₀;b)启动膨胀仪，将样品放置于膨胀仪内；c)升温速率3℃/min,直至测量所需温度为止；d)记录各点温度t及溴化钾长度L,;e)线膨胀系数α按式(9)计算。α——线膨胀系数，单位为每摄氏度(℃-1);L,——加热温度至t时的试样的长度，单位为毫米(mm);L₀——最初温度t时的试样的长度，单位为毫米(mm);t——测试温度，单位为摄氏度(℃);t₀——初始温度，单位为摄氏度(℃)。5.13气泡度5.13.2测试样品测试样品见5.1.2。测试条件见5.1.3。按GB/T7661—2009中6.1和6.2中的规定进行测试。5.14条纹度干涉仪。测试样品见5.1.2。测试条件见5.1.3。按GB/T32561.2—2016中第7章和第8章的规定进行测试。5.15光学均匀性数字化波面干涉仪：系统误差精度小于1%。测试样品见5.1.2。测试条件见5.1.3。按GB/T32561.1—2016中第7章和第8章的规定进行测试。5.16平行度干涉仪。测试样品见5.1.2。测试条件见5.1.3。测试步骤如下：a)启动干涉仪，将样品上表面朝上放入样品架，调整位置使样品在镜头中间；b)平视镜头，使镜头中观察到的两个红点，调整参数，使红点重合，读取示数并记录为上平行度；c)调整步骤a)中样品，使其下表面朝上，再按照步骤b)进行测试，读取示数并记录为下平行度。5.17表面粗糙度白光轮廓仪：台阶测量准确度≤1%。测试样品见5.1.2。测试条件见5.1.3。测试步骤如下：a)将样品放置于载物台；b)启动白光轮廓仪，调整参数；c)调节三轴位置，观察到表面干涉条纹；d)调节参数并开始测量；e)记录，并重复测量3次，取平均值，即为溴化钾的表面粗糙度。5.18表面疵病测试样品见5.1.2。测试条件见5.1.3。按GB/T1185—2006中6.1的规定进行测试。5.19面形偏差5.19.1