GB T 7962.4-2010 无色光学玻璃测试方法 第4部分：折射率温度系数.pdf

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1、ICS 81.040.01 N 05 道昌中华人民主t-、和国国家标准GB/T 7962.4-2010 代替GB/T7962.22-1987 无色光学玻璃测试方法第4部分:折射率温度系数Test methods of colourless optical glass- Part 4: Temperature coefficient of refractive index 2011-01-14发布2011-05-01实施量生闰防fJJ中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布G/T 7962.4-2010 目IJi=i GB/T 7962(元色光学玻璃测试方法分为20个部

2、分:-一第1部分:折射率和色散系数;一一-第2部分:光学均匀性斐索平面干涉法;一一第3部分:光学均匀性全息干涉法;一一第4部分:折射率温度系数;一一第5部分:应力双折射;一一一第6部分:杨氏模量、剪切模量及泊松比;一一第7部分z条纹度;一一第8部分z气泡度;一一第9部分:光吸收系数;一一第10部分:耐X射线性能;第11部分:可见折射率精密测试;第12部分:光谱内透射比;一一第13部分:导热系数;一一第14部分:耐酸稳定性;一一第15部分:耐潮稳定性;第16部分:线膨胀系数、转变温度和弛垂温度;一一第17部分:紫外、红外折射率;一一第18部分:克氏硬度;一一第19部分:磨耗度;一一第20部分:密

3、度。本部分为GB/T7962的第4部分。本部分代替GB/T7962.22-1987(元色光学玻璃测试方法折射率温度系数测试方法。本部分与GB/T7962.22-1987相比，主要变化如下z调整了标准的结构，增加了前言、规范性引用文件、术语和定义三部分内容;一一测试方法由干涉比较测量法改为最小偏向角直接测量法;一一增加了红外t(1013.98 nm)线的测量。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国仪表功能材料标准化技术委员会(SAC/TC419)归口。本部分负责起草单位:成都光明光电股份有限公司。本部分主要起草人:吴自强、岑薇、田丰贵。本部分所代替标准的历次版本发布情况为:一一-GB/T7

4、962.22-1987 D I 1 范围无色光学玻璃测试方法第4部分:折射率温度系数G/T 7962.4-2010 GB/T 7962的本部分规定了元色光学玻璃折射率温度系数的测试原理、测试仪器、测试步骤和数据处理等内容。本部分适用于元色光学玻璃的折射率温度系数测试。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T7962的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 903 元色光学玻璃3 术语和定

5、义下列术语和定义适用于本部分。3. 1 最小偏向角minimum deviation angle 光线通过折射棱镜时会发生偏折，当入射角等于出射角时，则人射光线和出射光线的夹角具有最小值，称为最小偏向角，用符号S表示。3.2 折射率温度系数temperature coefficient of refractive index 卢材料在维持其他条件不变的情况下，材料的折射率相对于温度的变化率。折射率温度系数分为绝对折射率温度系数和相对折射率温度系数，分别用符号卢ab.和rel表示。4 原理本方法采用最小偏向角直接测量折射率的方法进行测量，如图1所示。本方法就是通过测量不同温度下各波长的最小偏向角

6、矿，用式(1)计算其绝对折射率nabs再根据定义用式(2)计算绝对折射率温度系数。用式(3)将绝对折射率温度系数abs换算成相对折射率温度系数卢，.1。1 GB/T 7962.4-2010 n=l(真空圄1最小偏向角测试原理图5 仪器设备5. 1 精密测角仪精密测角仪应满足下述条件:a) 角度测量不确定度为士1b折射率测量不确定度为:!:1X10-5勺; c) 光源及谱线见表10。表1光源及谱线谱线符号光源谱线nm 口口11 013.98 t Hg 546.07 643.85 C Cd 479.99 587.56 d He 435.83 5.2 真空样晶室真空样品室应满足下述条件:a) 温度范

7、围为-40t:+80.C; b) 温度控制不确定度为:!:0.2.C。5.3 真空泵真空泵应满足下述条件:a) 抽气速度为50L/min; b) 可抽真空度为6.7X 10-2 Pa。5.4 液氮罐液氮罐的容量为10L30 Lo 6 样品符号e F g 6. 1 样品玻璃应达到GB/T903规定的应力双折射1类、气泡A级、条纹C级。512 光源Hg Cd Hg 6.2 被测样品加工成等腰棱镜，棱镜高度24mm26 mm，厚度20mm。两腰抛光，表面粗糙度Ra=0.012，面形N=O.4,t,N=0. 4，塔差为l，其余各面细磨。GB/T 7962.4-2010 棱镜顶角，根据被测样品的折射率高

8、低由表2确定。表2棱镜顶角A被测样品折射率棱镜顶角A棱镜高度/mm2.10 30。24 一一一7 测量步骤7. 1 按照仪器操作规程打开仪器，预热30min. 7.2 打开控制电脑中的测试程序，用氮灯的d线(587.56nm)将仪器调零，即:将准直系统和自准直仪的光轴调至一条线上，并在测试程序中设定零点。7.3 将样品放置在载物台的中央位置，调节载物台的水平位置，然后测定样品顶角A。7.4 按要求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。7.5 启动真空泵，对样品室抽真空。7.6 通液氮将样品温度降至-40c。7.7 根据所要测的谱线选择对应的光源，转动度盘找到最小偏向角的位置，

9、点击测试程序中相对应的波长测定出-40c时所选波长的绝对折射率由(-40C)。7.8 重复7.7测量步骤，测量出所要测量的其他各谱线波长的绝对折射率:nabs t( -40 .C)、nab，C(-40 .C)、nab.d(-40 .C)、nabsg(-40 .C)。7.9 启动升温程序，将样品温度由-40.C逐渐升温至一20.C , 0 .C，80.C。每隔20C为一个测量点，每个温度点保温3min5 min。重复7.77.8测量步骤，测量出样品在不同温度下各谱线波长的绝对折射率:nab, t ( - 20 .C)、nab，C(-20 .C)、n.bsd(- 20 .C)、nab，g(一20.

10、C) ; nabs t(O .C)、nab，C(O.C)、nabsdCO.C)、n.b，g(O.C); nabs t(十20.C)、nabsC(+20 .C)、nabsd(十20.C)、nabsg(十20.C); 凡b.t(十80.C)、n山C(十80.C)、nabsd(+80 .C)、n.bsg ( + 80 .C)。8 数据处理8. 1 绝对折射率nabs不同温度下各波长的绝对折射率nabs用式(1)计算。sin (A/2) + arcsinnai sin(旷/2)Jnabs = sin(A/2) 式中znabs一一被测样品的绝对折射率;A一一被测样品的顶角;n.;，一一空气的折射率;一一

11、最小偏向角。8.2 绝对折射率温度系数abs绝对折射率温度系数abs用式(2)计算。abs = abs (T2 ) - nab, (Tj) b, - T2 - Tj . ( 1 ) ( 2 ) 3 GB/T 7962.4-2010 式中znabs (T )一一温度为T时的绝对折射率Fna以T2)一一温度为T2时的绝对折射率。8.3 相对折射率温度系数rel相对折射率温度系数rel与绝对折射率温度系数abs的换算用式(3)计算。rel = (abs - nrel air) / nair 式中znrel一一被测样品的相对折射率;r一一空气的折射率温度系数。空气的折射率和折射率温度系数见表3和表40

12、表3标准大气压下空气的折射率谱线符号t c d E 波长/nm1 013.98 643.85 587.56 546.07 标准20C 1. 000 269 4 1. 000 271 7 1. 000 272 4 1. 000 273 1 -40 C 1. 000 339 0 1. 000 341 8 1. 000 342 7 1. 000 343 7 - 20 C 1. 000 312 1 1. 000 314 7 1. 000 3156 1. 0003164 o .C 1. 000 289 2 1. 000 291 6 1. 000 292 4 1. 000 293 2 20 C 1. 00

13、0 269 4 1. 000 271 7 1. 000272 4 1. 000 273 1 40 C 1. 000 252 2 1. 000 254 2 1. 000 255 0 1. 000 255 6 60 C 1. 000 237 0 1. 000 238 9 1. 000 239 6 1. 000 240 2 80.C 1. 000 223 5 1. 000 225 4 1. 000 226 0 1. 000 226 6 表4空气的折射率温度系数温度/Cp町/(10-6 /C) 温度;-C40-20 一1.35 20-40 -20-0 一1.15 40-60 0-20 一1.00 60

14、-80 . ( 3 ) F g 479.99 435.83 1. 000 274 7 1. 000 276 3 1. 000 345 7 1. 000 347 6 1. 000 318 3 1. 000 320 1 1. 000 294 9 1. 000 296 6 1. 0002747 1. 000 276 3 1. 000 257 1 1. 000 258 6 1. 000 241 6 1. 000 243 0 1. 0002279 1. 000 229 2 rur/ (10-6 /C) 0.87 一o.76 一0.688.4 将测得的各谱线波长在不同温度下的绝对折射率代人式(2)，计算出

15、表5所列各谱线的绝对折射率温度系数abs。表5绝对折射率温度系数.b,/(10-6/C) 温度范围/Ct c d E F g 40 20 20-0 4 GB/T 7962.4-2010 表5(续).b./ (10-6/C) 温度范围;-ct c d e F E 0-20 20-40 40-60 60-80 8.5 利用式。)将卢abs换算成rel。8.6 折射率温度系数的测量不确定度为士7X10-7 jC。5 EON-叮.N白hH国。华人民共和国家标准无色光学玻璃测试方法第4部分:折射率温度系数GB/T 7962.4-2010 国中* 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045 网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销峰印张0.75字数9千字2011年6月第一次印刷开本880X12301/16 2011年6月第一版 16.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533定价书号:155066. 1-42740 GB/T 7962.4-2010 打印日期:2011年7月8日F002