Закономірності впливу електронно-променевої технології на експлуатаційні характеристики оптичних елементів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЯценко, Ірина В’ячеславівна
dc.date.accessioned2018-01-12T14:26:54Z
dc.date.available2018-01-12T14:26:54Z
dc.date.issued2017
dc.descriptionРобота виконана на кафедрі фізики Черкаського державного технологічного університету Міністерства освіти і науки України.uk
dc.description.abstractenThe relevant scientific and technical problem is defined and solved in dissertation: the improvement of the performance characteristics of optical elements in optoelectronic devices based on established patterns of exposure modes of electron-beam technology, mathematical models, specialized software that represent the technological bases of management of quality characteristics of surfaces and surface layers. The modern level of development of opto-electronic instrument building brings increased requirements to the performance of their optical elements: microhardness of the surface; the strength of the surface layers; spectral transmission factor; resistance to external thermal and mechanical shocks, etc., that affect the technical and performance characteristics of the devices (pulse laser range finders of sighting devices complexes, laser medical devices, infrared devices, etc.). The widespread use of traditional methods of preparation and processing of surfaces of optical elements (mechanical, chemical, chemical and mechanical), as well as modern methods that use concentrated energy flows (focused flow of ions, laser radiation, the low-temperature plasma, etc.) showed that it is impossible to obtain simultaneously clean and flawless surface, as well as flawless surface layers, which leads to the deterioration of the technical and operational characteristics of the opto-electronic devices. As practice has shown, the most comfortable, environmentally friendly and handy way of handling optical elements is electron-beam method, which allows you with a help of a moving electron beam by buffing items from optical glass to get the surface of high purity with minimal surface roughness, non-failed surface layers, as well as to strengthen elements from optical ceramics and to get the surfaces with high microhardness and thickness of strengthened layers of tens of microns. However, the widespread use of electron beam technologies in optical-electronic instrument manufacture is hindered by the lack of data on the patterns of exposure modes of electron beam treatment on the performance characteristics of optical elements, the control of which allows you to improve the technical and performance characteristics of the devices, in particular the accuracy and measurement range, the probability of non-failure performance during operation, etc. During the operation of optical elements in conditions of thermal and mechanical shocks, as well as in the conditions of application of supersonic techniques, there is a great practical importance of predefined critical values of the parameters of external influences (heat flows, the times of their actions, blowing speed of airflow, etc.) and places of location of danger zones on the surface of the elements that are exposed to the maximum stresses and that need to be processed in advance by electron beam to prevent deterioration of their operational characteristics and damage of items. However, nowadays there are missing researches as to the definition of specified critical parameters and dangerous units, which would be based on modern methods of mathematical modeling and software, as well as experimental data. For the first time modes of electron-beam technology are established (density of thermal influence of electronic beam, the speed of its movement), within which there is an improvement of optical elements performance. For the first time the regularities of influence of modes of electron-beam technology for the spectral transmittance coefficient are established, which leads to increased accuracy and range expansion measurement of devices. For the first time the regularities of influence of modes of electron-beam technology for the surface microhardness are established, as well as the resistance to external influences, that allows to increase the probability of non-failure operation of devices in operation. The impact of modes of electron-beam technology on the amount of residual thermal stresses in the surface layers of the elements is set. A new method of processing of complex curved surfaces is worked out as well as creating on them functional microprofiles of different geometric shapes using fixed discretely located electronic beams, allowing to create microoptical details for opto-electronic devices by optimum control of technological parameters of the installation. The refined mathematical models of external heating of the optical elements of different geometric shapes and sizes are developed, that take into account the temperature dependences of thermal properties of optical material, which allows determining critical values of external heat flows and time of their influence, preventing their destruction. A new mathematical model of thermal shock external influences on optical semispherical fairing under the conditions of operation of supersonic equipment is developed, allowing to determine the critical values of flow speeds by airflow, time of its influence, location place on the surface of the fairing dangerous zones that are exposed to the maximum thermal influence and that need to be additionally processed by electronic beam at the stage of production, preventing their destruction during operation. New methods developed to improve the technical and operational characteristics of optoelectronic devices by means of improving the performance of their optical elements using electron-beam technology. The results of dissertation constitute the scientific basis for the design, technical realization and implementation on production of technology of electron beam treatment of optical elements of opto-electronic devices to improve their operational characteristics. The results of theoretical and experimental research, as well as developed methods have found practical use and implementation (confirmed by acts of implementation) on the enterprises of Ukraine and the Republic of Belarus, that made possible: to improve the accuracy and expand the ranges of measurement of distance of pulse laser range finders at 7…15%; to increase the probability of non-failure operation of optical fairings of IR devices and fiber-optic beam guides of laser medical devices in operation at 10…20%; get economic benefit of 360 thousand hryvnias.uk
dc.description.abstractruДиссертация посвящена решению новой научно-технической проблемы улучшения эксплуатационных характеристик оптических элементов оптико-электронных приборов на основе установленных закономерностей влияния на них режимов электронно-лучевой технологии, разработанных математических моделей, специализированного программного обеспечения, что в целом представляют собой технологические основы управления качественными характеристиками поверхности и поверхностных слоев элементов, и которая имеет важное народно-хозяйственное значение для повышения технико-эксплуатационных характеристик приборов c последующим их внедрением в производство. Впервые получены закономерности влияния режимов электронно-лучевой технологии на эксплуатационные характеристики оптических элементов (спектральный коэффициент пропускания, микротвердость поверхности, стойкость к внешним тепловым и механическим ударам и др.), управление которыми позволяет улучшить технико-эксплуатационные характеристики приборов (точность, вероятность безотказной работы и др.). Разработан новый метод обработки сложных криволинейных поверхностей оптических элементов и создания на них функциональных микропрофилей различной геометрической формы с помощью системы неподвижных дискретно расположенных электронных лучей, который позволяет создавать микрооптические детали для оптико-электронных приборов. Разработаны математические модели внешних воздействий на оптические элементы, которым они подвергаются при эксплуатации, определены диапазоны изменения их критических значений, а также местоположение участков на поверхности элементов, которые подвергаются максимальному внешнему нагреву, что позволяет путем их электронно-лучевой обработки упреждать разрушения при эксплуатации. Разработаны новые методы повышения технико-эксплуатационных характеристик оптико-электронных приборов путем улучшения эксплуатационных характеристик их оптических элементов с помощью электронно-лучевой технологии. Разработанные методы нашли практическое применение на отечественных и зарубежных предприятиях (подтверждено актами внедрения).uk
dc.description.abstractukДисертацію присвячено вирішенню нової науково-технічної проблеми покращення експлуатаційних характеристик оптичних елементів оптико-електронних приладів на основі встановлених закономірностей впливу на них режимів електронно-променевої технології, розроблених математичних моделей, спеціалізованого програмного забезпечення, що в цілому представляють собою технологічні основи керування якісними характеристиками поверхні і поверхневих шарів елементів, та яка має важливе народно-господарське значення для підвищення техніко-експлуатаційних характеристик приладів з наступним їх впровадженням в виробництво. Вперше встановлені закономірності впливу режимів електронно-променевої технології на експлуатаційні характеристики оптичних елементів (спектральний коефіцієнт пропускання, мікротвердість поверхні, стійкість до зовнішніх термічних та механічних ударів тощо), керування якими дозволяє підвищувати техніко-експлуатаційні характеристики приладів (точність, ймовірність безвідмовної роботи тощо). Розроблено новий метод обробки складних криволінійних поверхонь та створення на них функціональних мікропрофілей різної геометричної форми за допомогою системи нерухомих дискретно розташованих електронних променів, що дозволяє створювати мікрооптичні деталі для оптико-електронних приладів. Розроблено математичні моделі зовнішніх впливів на оптичні елементи, яким вони піддаються при експлуатації, визначені діапазони зміни критичних значень їх параметрів, а також місця розташування ділянок на поверхні елементів, які піддаються максимальному зовнішньому нагріву, що дозволить шляхом їх електронно-променевої обробки попереджати руйнування в умовах експлуатації. Розроблено нові методи підвищення техніко-експлуатаційних характеристик оптико-електронних приладів шляхом покращення експлуатаційних характеристик їх оптичних елементів за допомогою електронно-променевої технології. Ці методи знайшли практичне використання на вітчизняних та закордонних підприємствах (підтверджено актами впровадження).uk
dc.format.page45 с.uk
dc.identifier.citationЯценко, І. В. Закономірності впливу електронно-променевої технології на експлуатаційні характеристики оптичних елементів : автореф. дис. … д-ра техн. наук. : 05.11.07 – оптичні прилади та системи / Яценко Ірина В’ячеславівна. – Київ, 2017. – 45 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/21553
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectоптико-електронне приладобудуванняuk
dc.subjectелементи з оптичного скла та керамікиuk
dc.subjectексплуатаційні характеристики оптичних елементівuk
dc.subjectелектронно-променева технологіяuk
dc.subjectoptical and electronic instrumentationen
dc.subjectelements from optical glass and ceramicsen
dc.subjectperformance characteristics of optical elementsen
dc.subjectelectron beam technologyen
dc.subjectоптико-электронное приборостроениеru
dc.subjectэлементы из оптического стекла и керамикиru
dc.subjectэксплуатационные характеристики оптических элементовru
dc.subjectэлектронно-лучевая технологияru
dc.subject.udc681.7.06:537.5](043.3)uk
dc.titleЗакономірності впливу електронно-променевої технології на експлуатаційні характеристики оптичних елементівuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
aref_Yatsenko.pdf
Розмір:
1.41 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (вільний доступ)