Станки для изготовления и сверления сферических резонаторов

Сферические резонаторы малого диаметра (1...3 мм) могут быть изготовлены
в пневматической центрифуге, состоящей из двух абразивных кругов с
коническими углублениями.

В рабочую камеру биконической формы помещается многогранная заготовка 
из сапфира или граната. Движение по периметру камеры осуществляется подачей 
сжатого воздуха по трубке малого диаметра, направляющей струю воздуха по
касательной к круговой траектории движения шарика-заготовки.

Рис. 1. Тонкая шлифовка поверхности сферического резонатора производится 
в кольцевом желобе, образованном двумя войлочными дисками, один из которых
приводится в движение электродвигателем.

Для сверления сферических резонаторов изготовим станок на базе 
микрометра. В микрометрическом винте вытачивается торцевое углубление
цилиндрической или конической формы.
 
Рис. 2. Методика юстировки микрометрического винта в цанговом 
патроне токарного станка: биения микрометра замеряются индикатором. Между цангой 
и патроном прокладывается бумага или фольга, ширина и толщина которой подбираются 
по минимуму биений. Плавная юстировка осуществляется изменением силы зажима 
цанги.

Ниже приводится чертеж приспособлений для соосной фиксации шаров в цанговом
зажиме, установленном на микрометрическом винте. Зажим рассчитан на диапазон
диаметров от 6.5 до 11 мм. Несоосность конической поверхности, фиксирующей
положение сферического резонатора, и вала микрометра не превышает 2 микрон. 
 
 
Рис. 3. В предыдущей конструкции сферический резонатор прижимался к коническому
углублению в торце микрометрического винта плавающей шайбой. Шайба притягивалась
к хомуту, надетому на микрометрический винт тремя винтами. Для надежности
крепления хомут заменен цанговым зажимом, чертеж которого приведен выше.
 
Рис. 4. Сферический резонатор установлен в коническое (или цилиндрическое)
углубление в торце микрометрического винта.
 
Рис. 5. Игла ультразвукового станка продвигается вдоль оптической оси
сферического резонатора, прижатого плавающей шайбой к коническому (или
цилиндрическому) углублению в торце микрометрического винта.
 
Рис. 6. Сверху видна метка, указывающая выход оптической оси сапфирового резонатора.
 
Рис. 7. Вместо прижима плавающей шайбой сферический резонатор может быть
приклеен к конической (цилиндрической) поверхности на торце микрометра. 
Выбор способа крепления зависит от шероховатости поверхности резонатора.
Полированные поверхности плохо приклеиваются.
 
Рис. 8. Общий вид станка, собранного из ультразвукового резонатора 
с концентратором и иглой, водопроводных переходников, с помощью которых
осуществляются 5 степеней свободы регулировки положения сферического
резонатора и микрометра с коническим углублением на торце. На микрометрический
винт приклеен сферический резонатор и надет колпачок с абразивным раствором.
 
Рис. 9. Юстировка оптической оси осуществляется с помощью инструментального микроскопа.
 
Рис. 10. Система темных и светлых полос (дихроизм) принимает форму 
симметричного креста, центр которого совпадает с проекцией центра сферического 
резонатора, если наблюдение ведется вдоль оптической оси одноосного кристалла, 
например, сапфира.
Рисунки для этой статьи сделаны Виктором Пучковым (Рис. 1,2, чертеж) и 
Александром Трацевским (Рис. 3..10). 
Главная страница: http://ftp.decsy.ru/nanoworld/index.htm