乾冰

[拼音]:daokouyi

[英文]:knife-edge tester

用刀口法檢驗光學表面、光學零件或光學系統質量的儀器。刀口檢驗法是L.M.傅科1858年提出的,所以又稱傅科刀口檢驗法。

刀口儀包括星點光源和刀口兩部分,前者由光源、聚光鏡、反射鏡和針孔板組成。如圖1,光源經固定鏡組和可動鏡組會聚,照亮針孔板上小孔(有大小不同若干個)作點光源用。刀口在光源的另側,要求平直、鋒利、無細小缺口。當針孔足夠小時,從孔內發出光束的波陣面可認為是球面。將刀口儀針孔置於光學凹面鏡的球心,針孔發出的光束在凹面反射,於刀口處成針孔像。凹面為理想球面時,點像也是完善無像差的,若凹面偏離球面,反射光線則不交在一點,人眼在刀口後觀察就能看到明、暗相間的陰影圖。由此可判斷凹面偏離球面的誤差大小、位置及形狀(圖2)。

刀口儀光源應該選擇燈絲尺寸小、亮度高的儀器燈泡、滷鎢燈或光譜燈等。星點尺寸一般應小於光學表面或系統的衍射極限。在被檢表面照度不足,人眼觀察有困難時,也可稍大些。

刀口儀檢驗具有靈敏度高,裝置簡單,使用方便,可隨意搬動等優點。除人眼觀察外,也可配上照相機作客觀記錄。可對光學系統或光學零件作定量檢查。除檢查球面外,加上輔助裝置還可檢查拋物面等非球面。也可用於玻璃材料的不均勻性和條紋檢驗,特別適用於天文望遠鏡上大反射鏡鏡面的檢驗,精度可達λ/50,甚至λ/100,λ為檢驗用的光源的平均波長。

最初設計的刀口儀中,星點光源和刀口兩部分是分開的,以後逐漸改進成圖1的合併式。目前,刀口儀已配上可在水平面內x、y兩座標軸上微動的機構,讀數精度達到0.01~0.005毫米。附加濾光片或單色器可做成單色刀口儀。換上鐳射光源可做成鐳射刀口儀。加上相位板可改為相位刀口儀。此外,用狹縫代替針孔作光源,可提高被測面的照度,改善測量精度。