עקרונות אופטיקה של Polariscope Strain Viewer

בקרת מתח הזכוכית היא חוליה חשובה מאוד בתהליך ייצור הזכוכית, ושיטת יישום טיפול חום מתאים לשליטה במתח הייתה מוכרת היטב לטכנאי הזכוכית. עם זאת, כיצד למדוד במדויק את מתח הזכוכית היא עדיין אחת הבעיות הקשות שמבלבלות את רוב יצרני הזכוכית והטכנאים, וההערכה האמפירית המסורתית הפכה יותר ויותר לא מתאימה לדרישות האיכות של מוצרי זכוכית בחברה של ימינו. מאמר זה מציג את שיטות מדידת המתח הנפוצות בפירוט, בתקווה להיות מועיל ומאיר עיניים למפעלי זכוכית:

1. בסיס תיאורטי לזיהוי מתח:

1.1 אור מקוטב

ידוע שאור הוא גל אלקטרומגנטי הרוטט בכיוון המאונך לכיוון ההתקדמות, רוטט על כל המשטחים הרוטטים בניצב לכיוון ההתקדמות. אם מוכנס מסנן הקיטוב המאפשר רק לכיוון רטט מסוים לעבור דרך נתיב האור, ניתן לקבל אור מקוטב, המכונה אור מקוטב, והציוד האופטי המיוצר על פי המאפיינים האופטיים הוא מקטב (Polariscope Strain Viewer).YYPL03 Polariscope Strain Viewer

1.2 שבירה דו-פעמית

זכוכית היא איזוטרופית ובעלת מקדם שבירה זהה לכל הכיוונים. אם יש מתח בזכוכית, התכונות האיזוטרופיות נהרסות, מה שגורם למקדם השבירה להשתנות, ומקדם השבירה של שני כיווני המתח העיקריים כבר לא זהה, כלומר, מה שמוביל לשבירה דו-פעמית.

1.3 הבדל נתיב אופטי

כאשר אור מקוטב עובר דרך זכוכית לחוצה בעובי t, וקטור האור מתפצל לשני רכיבים הרוטטים בכיווני מתח x ו-y, בהתאמה. אם vx ו-vy הם המהירויות של שני הרכיבים הווקטוריים בהתאמה, אזי הזמן הנדרש לעבור דרך הזכוכית הוא t/vx ו-t/vy בהתאמה, ושני הרכיבים אינם מסונכרנים עוד, אז יש הבדל נתיב אופטי δ