現(xiàn)代社會是一個(gè)信息充溢的社會，而信息的快速準(zhǔn)確高質(zhì)量的傳輸離不開光技術(shù)的應(yīng)用。在諸多以光為載體傳播信息的過程中自然少不了光學(xué)元件的大量使用。同時(shí)，光學(xué)系統(tǒng)在各種國防武器裝備中也有著廣泛的應(yīng)用?？梢哉f光學(xué)元件的相關(guān)技術(shù)也相當(dāng)成熟，可勝任在各種復(fù)雜環(huán)境下的重要工作。但與此同時(shí)，光學(xué)元件在復(fù)雜環(huán)境中工作時(shí)也極易被污染。而且，光學(xué)元件在生產(chǎn)加工儲存過程中也極易被污染，如形成水性霧、油性霧，很影響光學(xué)元件功能的發(fā)揮。如何有效地清洗光學(xué)元件使光學(xué)系統(tǒng)能正常地發(fā)揮其巨大作用是非常值得研究的問題。下面向大家介紹光學(xué)元件的超聲波清洗技術(shù)。
光學(xué)元件污垢的來源及分類
污垢來源的分析：
(1)元件在冷加工過程中，經(jīng)過下盤清洗后，尚存在的磨料、冷卻液、輔料、有機(jī)溶劑等的殘漬;
(2)元件在工序流程中，操作者接觸可能引起的手指印、唾液印、汗?jié)n印;
(3)元件在儲存及使用過程中，空氣中的塵埃、二氧化碳、水汽等引起在元件表面的“腐蝕”。上述污垢在光學(xué)元件表面往往不是單獨(dú)存在的，而是相互滲透，受外界環(huán)境(濕度、溫度等)的影響，還會氧化分解或因微生物作用而腐敗，形成更為復(fù)雜的化合物粘附在元件表面，甚至腐蝕元件表面，形成難以清除的“色斑”。光學(xué)元件表面的污垢主要分為有機(jī)污垢、固體污垢、水融性污垢等。
光學(xué)元件超聲波清洗的特殊要求：
(1)清洗劑要有良好的去污能力，能達(dá)到光學(xué)元件表面的高清潔度的技術(shù)要求;
(2)應(yīng)避免對光學(xué)設(shè)備和元件表面的腐蝕，或?qū)υ砻鏄?gòu)成新的污染;
(3)清洗劑的固有性質(zhì)(清洗能力、化學(xué)穩(wěn)定性、濁點(diǎn)、溫度等)應(yīng)保持較長時(shí)間的相對穩(wěn)定性，而且有效性應(yīng)保持在因素變化的范圍內(nèi);
(4)光學(xué)元件脆弱，使用清洗劑清洗時(shí)的沖擊力度必須控制在光學(xué)元件的承受范圍內(nèi)。
超聲波清洗
1)超聲波清洗的機(jī)理及工藝
超聲波清洗主要是利用超聲波空化效應(yīng)及高頻壓力波的聲壓梯度、粒子速度及聲流的沖洗作用進(jìn)行清洗。由超聲波發(fā)振箱發(fā)出高頻高壓振蕩信號，經(jīng)換能器變換為機(jī)械振動傳入到清洗介質(zhì)中去，以連續(xù)不斷的方式產(chǎn)生輻射狀直線傳播的超聲波束，超聲波束在介質(zhì)中前進(jìn)時(shí)會產(chǎn)生成千上萬的負(fù)壓小氣泡，這些氣泡在一定的壓力下在被清洗元件表面形成一連串密集的爆炸，不斷撞擊被清洗元件的表面，包括穿透到被清洗元件的另一側(cè)表面，以及所有元件的內(nèi)腔、盲孔、狹縫，將表面附著的污垢剝落，從而達(dá)到清洗的目的。超聲波清洗工藝主要有聚焦式清洗、多頻掃頻和跳頻清洗及超聲振動清洗。
2)超聲波清洗效果的影響因素及應(yīng)注意的問題
(1)影響因素超聲波清洗不僅與污物的性質(zhì)、種類、形態(tài)以及粘附程度有關(guān)，與清洗介質(zhì)的理化性質(zhì)、清洗性能、元件的材質(zhì)及表面狀態(tài)也有關(guān)，還與清洗的條件，如溫度、壓力及附加的超聲振動、機(jī)械外力等因素也有很大的關(guān)系。同時(shí)與清洗工藝也有關(guān)。
(2)應(yīng)注意的問題
①超聲波頻率的選擇。如被洗元件比較精密，就要選擇高頻率(40kHz以上)，這樣就可以避免超聲波對元件表面的損傷。如被洗元件表面比較臟，附有較大的顆粒雜質(zhì)等，就要選擇較低的頻率(25～28kHz)，使得振動的力度加大，從而將污物剝落。
②工藝選擇。要根據(jù)實(shí)際情況而確定具體所需的工藝。對于簡單的清洗可以只選用單槽或二槽，直接利用超聲或蒸氣浴即可解決。對于較復(fù)雜的清洗，就要選用四槽以上、屬于多種清洗方式綜合的清洗工藝。在某些特殊的情況下還要加上拋動裝置和慢拉裝置來提高清洗效果。
超聲波清洗的優(yōu)點(diǎn):
(1)速度快，效果好;(2)不受清洗元件表面的復(fù)雜形狀的限制。凡是清洗液能浸到、空化效應(yīng)能產(chǎn)生的地方都可以達(dá)到清洗的目的;(3)能減少污染，減低經(jīng)濟(jì)成本和環(huán)境成本;(4)能有效地防止污垢的重新附著。
相信隨著超聲波清洗技術(shù)的進(jìn)一步成熟，廣泛應(yīng)用的各種光學(xué)元件必將能得到更好的清洗和維護(hù)，從而使得各種光學(xué)元件和光學(xué)系統(tǒng)能更好地發(fā)揮作用。
