国家军用类标准光学标准美国军标正文性能标准.docx

1、国家军用类标准光学标准美国军标正文性能标准美 國 軍 用 標 准(MIL-PRF-13830B)性能標准軍火控制設備用光學元件；監控生產、裝配、檢測的通用標准所有國防部門和代理部門可允許使用此標准。1.范圍1.1范圍。此標准包括精加工光學光學元件的生產、裝配、檢測，諸如用於軍火控制設備上的球面鏡、稜鏡、平面鏡、分劃板、觀景窗以及光楔等。2.應用文件2.1概要 本章列出的文件需要參閱本標准3、4、5章的要求。本章不包括本標准其他章節的文件或其他信息推存的文件。為了保証本目錄的完整性，文件使用者必須注意文件須滿足本標准3、4、5章列出的文件要求，無論這些內容是否在本章中列出。請把那些可以用來改進此

2、文件的有益意見(建議、補充、刪除)和相關資料寄給：美國陸軍武器研究發展部隊、指揮官，ATTN：AMATA-AR-EDE-S picatinny Arsenal，New Jerseg 07806-5000請在資料末尾或信中寫上有姓名地址的標准化文件改善提案之字樣。發行申明：此為公用版本，發行不受限制。2.2其他政府文件，圖紙及出版物下列政府其他文件、圖紙和出版物組成本文件內容的一部分，擴大本文的范圍。除非另有規定，這些文件、圖紙和出版物是征求引用的。圖面資料美國軍事裝備研究發展工程技術中心C7641866-光學元件表面質量標准(立約人要求的其他政府文件、圖紙、出版復印件及具體的功能應該從簽約事宜

3、或簽約指示得到)2.3優先順序本標准內容與其引出的參考有沖突時，以本標准內容為准。本標准未述內容，可行法律法規代行除非有具體的免除通知。(看附加優先標准合同條令)3.要求：3.1所有的光學元件，配件以及系統產品都必須符合這一標准的要求，除非具體的儀器標准或合同之可行圖紙另有要求與定義。3.2所用的材料必須與所適用的仕樣書或圖紙相一致3.2.1光學玻璃 光學玻璃的種類和等級必須在圖紙中規定，允許使用規定的其它玻璃材料時，應提供給合同管理人員相關的玻璃光學特性及設計數據完整的信息。3.2.1.1 放射性材料本文中要求的光學材料應不含釷或其他加入的超過0.05%重量的放射性材料。3.2.2粘接劑 除

4、非合同和定單中有規定，光學粘合劑必須同附錄A的要求相一致。3.2.3粘接材料 對於玻璃同金屬相粘接，必須與附錄D的要求相一致3.2.4密封材料 用於密封的材料必須與附錄E的要求相一致3.2.5減反膜材料 用於光學表面鍍膜的減反膜必須與附錄C的要求相一致3.2.5.1反射表面 鋁化反射面必須與附錄B的要求相一致3.3機械尺寸大小光學元件必須與合同以及圖紙要求的尺寸和光學數據相一致3.3.1邊所有光學元件都應當倒邊在(0.020-0.01英寸，在45度15度)，沿面寬進行測量，除非圖紙有另外指定。如果邊在135度或者更大角度處交匯，則不需要倒邊，除非圖紙對此有特殊的要求。3.4完成品和缺陷光學玻璃

5、完成品狀態和缺陷都必須符合此標准或所用圖紙及光學圖3.4.1玻璃缺陷條紋、絨狀、折入、氣泡、籽晶、扭曲、摺疊、擠壓後折痕或其它缺陷等，如果缺陷所處的點、面或位置有損元件性能則應該拒收。3.5光學玻璃表面質量3.5.1光學用圖紙和圖表 元件所用的圖紙必須標示表面質量，光學系統圖要注明光束直經。3.5.1.1缺陷尺寸指定表面缺陷在圖面上指定用兩個數字來表示，此兩個數據按兩個等級設置，依表面質量標准(C7641866)。第一個數字表示傷痕，第二個數字表示斑孔。3.5.2劃痕3.5.2.1環形元件光學元件表面上最大尺寸劃痕的總長不得超過光學元件直徑的四分之一。3.5.2.1.1劃痕的最大總長度如果存在

6、最大劃痕，則產品上傷痕總數乘以傷痕長度與元件直徑的比值，這個值不得超過最大傷痕總數的一半。如果不存在最大的劃痕，則劃痕的總數乘以傷痕長度與直徑的比值，這個值不得超過最大劃痕數3.5.2.2非環形光學元件非環形元件的計算直徑應是同等面積一個圓的直徑。當應用3.5.2.1.1規定的正確的公式時，在指定光學元件圖紙或詳圖中透光區之外的傷痕不用考慮。3.5.2.2.1稜鏡屋脊面為了方便劃痕、麻點(S/D)的計算，稜鏡屋脊面可視為一個面(等於各個頂面的總和)，但是頂面的邊不被考慮在可允許劃痕總長范圍之內。屋脊稜鏡的表面質量公差設在同等面積的元件的基礎上，從空氣側觀測，參見3.7.10.1。3.5.2.2

7、.2表面質量(中心區)規定劃痕規格為20或更好的表面，在直徑1/4”(6.35mm)環形范圍內，劃痕不應超過4個。此要求不用於劃痕規格小於10的表面。3.5.2.3表面質量(外部區域)在透光區之外的表面質量應為80-50，除非另有要求。3.5.2.4鍍膜劃痕未透入玻璃表面的鍍膜劃痕在3.5.2規定的同一限制內。鍍膜劃痕應與基體傷痕分開考慮。3.5.3斑孔3.5.3.1斑孔設計斑孔數字為允許缺陷的真正直徑，以1/100mm為單位定義的，如有不規則的斑孔，直徑取最大長度和最大寬度的平均值。3.5.3.2最大尺寸斑孔最大尺寸斑孔可允許的數量應該是直徑20mm或單個面的20mm區域有一個。所有斑孔直徑

8、的總和由檢驗員估計，不應超過最大尺寸斑孔直徑的2倍。小於2.5微米的斑孔可忽略不計。3.5.3.3表面質量當表面上斑孔規格要求為10或更少時，所有斑孔必須間隔至少1mm。而斑孔可允許規格多於10時，不要求檢測它的分散度。3.5.4氣泡與雜質氣泡應歸為表面斑孔。玻璃中的雜質被視為氣泡。不規則的雜質的尺寸應為1/2(最大長度+最大寬度)。氣泡尺寸公差與斑孔的一樣，但氣泡容許量應在斑孔總數之內。3.5.4.1最大尺寸氣泡最大尺寸氣泡可允許的數量應該是光徑20mm或單個元件20mm區域有一個。所有氣泡直徑的總和由檢驗員估計，不應超過最大尺寸氣泡直徑的2倍。表面斑孔規格為10個或更少時，氣泡應參照3.5

9、.3.3斑孔的要求3.5.5表面缺陷的極限尺寸如果圖紙無規定，傷痕及斑孔的極限尺寸由表I確定，並且視放大的光束直徑而定。3.5.5.1放大的光束直徑光束直徑應從光學數據中獲得。它是所研究片子表面上一束進入觀察者眼中的沿光軸的光束直徑。如果出射瞳孔超過3.5mm，那進入到視線直徑應為3.5mm，如果出射瞳孔小於3.5mm，則光束直徑應與出射瞳孔一樣大。3.5.5.2光束尺寸小於表I光束尺寸小於焦平面和近焦平面所規定的尺寸，那缺陷尺寸由直立系統的放大倍數乘以目鏡的放大倍數決定。3.5.5.3區域劃分一個表面上，如果一束軸向光束的直徑是透光區的1/4或更少，則此表面應該分為中心區和外部區。中心區在寬

10、度上是透光區的一半。分劃板區域劃分依3.7.11.1規定。 表I 表面質量要求焦平面和近焦平面中心區(直徑的1/2)外部區光束直徑mm放大倍數焦距長度傷痕 斑孔傷痕 斑孔 5- 80 50 80 50 45-60 40 60 40 3.24-60 30 60 40 2.53.2-40 20 60 40 2.12.5-40 15 60 30 1.62.1-30 10 40 20 1.01.6-20 5 40 15 0.61.0-15 3 30 10 0.40.6-10 2 20 50.20.4-10 1 15 3 0.2201012.52510 1 15 3 0.4105 255010 2 20

11、 5 0.653.3 507515 3 30 10 1.03.327512520 5 40 15 1.6 2112525030 10 40 203.6粘合缺陷粘合透鏡透光區內的膠合氣泡、空隙、 不可分解雜質、干污點、氣孔、灰塵不應超過3.5.3.13.5.4.1規定的斑孔、氣泡的限度。3.6.1膠合面的表面質量透光區的粘合缺陷，如膠合面的單個面己規定了表面質量，就以此為基准考慮，如果沒有規定，粘合表面質量應采用鄰近面表面質量的中間值(平均值)3.6.2邊的分離(滲透)光學元件的邊的分離與粘合缺陷不應延伸到稜鏡或透鏡膠合面倒邊的裡面，距離上不可大於元件膠合面倒邊與有效半徑之間距離的1/2。邊的分

12、離與膠合缺陷的最大尺寸不應超過元件膠合面的1mm。在稜鏡或鏡片倒角處測量的大於0.5mm的滲透和粘合缺陷，其總和不可超過周長的10%。3.6.3粘合缺陷(玻璃與金屬)粘合的光學元件裝置沿粘結面邊要有一個連續焊珠型的固化粘結物。3.6.3.1空隙與分離滿足3.7.2和3.8.2.5.2要求的，超過粘合區域10%的空隙或分離是不應該有的。3.7光學元件詳述3.7.1工作溫度膠合元件如果暴露在-802度，+1602度華氏溫度下，不應產生羽狀物及明顯出現分離、膠合軟化或其它缺陷出現(3.6規定的除外)。如果邊分離或膠合缺陷有增大趨勢則可以拒收此批貨品。3.7.2工作濕度-溫度膠合元件如果暴露在周圍+1

13、302度華氏溫度，至少95%的濕度，又暴露在空氣溫度-802度，+1602度華氏溫度下，不應產生羽狀物及明顯地出現分離、膠合軟化或其它缺陷出現(3.6規定的除外)。3.7.3減反膜光學表面如在圖紙上有規定“需鍍膜”，則應鍍上減反膜，見3.2.53.7.4光學塗黑當有要求時，光學元件精磨面應用被認可的技術方法黑化處理3.7.5清晰度每個物鏡、聚光鏡、直立系統、目鏡、平面鏡、光楔、觀景窗、濾光片、稜鏡、稜鏡裝置需要根據4.2.5規定開展清晰度檢測。3.7.6平行度(濾光片)濾光片的平行度在圖紙規定的公差范圍之內。 如果沒有公差規定，在望遠鏡內或前面的濾光片不應超過光線偏轉的1弧分。位於接目鏡和出射

14、光瞳之間的濾光片光線偏轉不應超過5弧分。3.7.7分劃板刻度間距光柵刻度間距根據4.2.10.5檢測3.7.8拋光面拋光面根據4.2.2檢測時，沒有明顯的灰暗色或污點3.7.9透鏡3.7.9.1表面質量透鏡的表面質量應和所適用的圖紙或產品仕樣書一致。如沒有規定時，表面質量應如下：物鏡、直立系統、窗口片和位於焦平面外至少15個屈光度的其他元件，表面質量應為80-50或更好。望遠鏡和聚光鏡中心區的表面質量為20/5，外部區為40/15。目鏡的中心透鏡中心區表面質量為40/15，外部區域為40/20。接眼鏡片，不包括對稱性的接目鏡，中心區SD為40/20，外部區域為60/30。望遠鏡的接眼鏡片，它的

15、中心區表面質量為20/5，外部區域為40/15。在接目鏡和出射光瞳之間的濾光片的表面質量中心區域為40/20，外部區域為60/30。在內部的濾光片與3.7.10.1的稜鏡要求一樣。在物鏡前面的濾光片的表面質量應為80/50或更好。3.7.9.2破裂和裂邊如果裂邊不影響裝置上透鏡的密封，未侵入透鏡透光區的裂邊是允許的。依據限度測得的所有裂邊如有大於0.5mm的，則這個面應該打磨粗糙化，以減少反射和其它崩口的可能。在鏡片邊緣沒得的大於0.5mm寬的裂邊，其總和不應超過周長的30%。任何面上或邊的破裂應該被磨掉。精磨面積應該在本段裂邊打磨限制范圍內。打磨的裂邊和破裂處總面積超過精磨麵的2%或超過2m

16、m深應該拒收。如果打磨的裂邊和破裂影響光路、裝配或密封時，無論尺寸大小都應拒收。3.7.9.3同心度精磨時所有元件的外徑中心邊對應著光學軸應是正確的，如同一個中心。由兩或多個元件構成的透鏡應該膠合。而且以每個元件的軸與其它元件軸的重合軸作為中心。目鏡應該是6弧分之內的同心度。其它所有透鏡應該是3弧分的同心度，除非圖紙或仕樣書上另外有說明。定心和粘合後，機械偏心時玻璃突出直徑公差50%的應該去除。光學偏心定義為：與透鏡幾何軸重合的入射光線折射後的角度偏轉。3.7.10稜鏡和平面鏡3.7.10.1表面質量每個稜鏡的表面質量應與所適用的圖紙和仕樣書規定的一致。對於那些面，其位於焦平面外至少15個屈光

17、度，它的質量為80/50或更好。那些位於焦平面內5-15個屈光度的平面，中心區的表面質量為20/5，外部區域為40/15。位於焦平面內5個以內屈光度的平面，其表面質量要求應與光柵相同。3.7.10.2破裂和裂邊裂邊未侵入稜鏡透光區的，在下列限制條件之內的可以允許：裂邊總寬度不超過裂邊所在邊的長度的30%。裂邊從倒邊處測得，不是從尖角處。也就是倒角後，非倒角前。小於0.5mm的裂邊不用計算在內，也不需打磨。大於0.5mm的裂邊需要打磨。要從倒角後稜鏡面測量裂邊口的侵入量。如果緊靠拋光面的稜鏡最短邊的名義長度(在倒角前測量)為25.4毫米，則裂邊可以侵入表面1mm深，如果所說的長度25.4mm，則

18、可侵入表面2mm。但前提是裂邊未影響到裝配或密封，且裂邊沒有侵入透光區。在面上或邊上，肉眼可視的明顯破裂是不允許的。3.7.10.3圖紙要求角度誤差、塔差或錐度、光圈、亞斯、清晰度、成像傾斜，這些偏差要在圖紙上規定。3.7.10.4直立系統稜鏡直立系統稜鏡應根據4.2.5.2規定檢測3.7.10.5反射面-鍍銀或鋁3.7.10.5.1邊在目視稜鏡中一部分鍍銀面的邊應該是尖形的，當使用最低放大倍率的目鏡(適用於稜鏡的)檢測時，可不檢邊的不規則程度3.7.10.5.2缺陷反射面的缺陷與其他光學表面一樣，可用同樣的方法，按3.7.10.1規定。3.7.10.5.3透過區光線穿過的稜鏡透光口徑應無其他

19、面加工時殘留下的銀或鋁顆粒3.7.11分劃板3.7.11.1表面質量表面質量由圖紙規定。沒有規定時，表面質量應遵照3.5.5.3規定，依焦平面定義。只是區域尺寸要另外考慮，中心區域是位於中心的地方，寬度是透光區的一半，此規定是指那些有刻度且最外刻度在這個區域內的分劃板，以及那些僅有縱橫刻線，而刻線可以超過這個區域。對於那些有刻度己超過透光區一半的分劃板，其中心區域應是位於中心的地方，寬度是透光區的3/4。在透光區范圍外的缺陷如果不影響儀器性能可以允許其存在。3.7.11.2裂邊裂邊限度應根據3.7.9.2評價3.7.11.3平面的平行度刻線平面的平行度應該在圖紙規定的公差范圍內。如果沒有給定公

20、差，公差應該是光線路徑偏轉6弧分。3.7.11.4標記分劃板標記要利用目鏡觀察，放大倍數與在成品儀器裡觀察分劃板的放大倍數相同。字母和數字(無論是在產品號碼還是鄰近的刻度)檢測時應清晰可辯。如果每個字母毫無疑義是清晰的，那麼數字或字母上的缺陷是可以接受的，除非另有規定，字母或數字用任一印刷體是允許的，但是分劃板裡所選字體必須統一，必須得到完成機構的認可。刻線破損占線寬1/2時應是允許的。分劃板裡多於15條線時，5條破1條或一條中的部分破損是允許的。所有的線應是統一的寬度和深度，線的相交處應是尖的。刻線上線寬的穩定變化或突然變化不應超過線寬的20%。任何情況下刻線彎曲都不得超過線寬1/2，刻線相

21、交處的轉角半徑不應超過線寬。如果用合適目鏡觀察分劃板有可見的酸燒蝕現象，則應該拒收。3.7.11.5照明分劃板用與儀器相關燈或相同強度的燈照射分劃板時，缺陷亮度高於分劃板刻線的亮度，則此缺陷應拒收。3.7.12光楔和觀景窗其表面質量應與3.7.9.1規定致3.8光學系3.8.1未裝配的元件按設計規定完成的未裝配的光學元件根據部組的光學圖進行群組，根據4.2.9進行檢測。3.8.2裝配的元件按設計規定完成他們各自裝配的光學部組將根據圖紙和仕樣書進行組裝，根據4.2.10進行檢測。3.8.2.1 缺陷标准此规则里未损坏成品仪器性能的缺陷，是可以接受的。缺陷的接受与否取决于元件在成品光具组中的位置。

22、元件如果离焦平面有一定距离，它的缺陷就没有靠近焦平面的元件的缺陷后果严重。任何情况下应该着重强调的是棱镜或透镜的性能而不是它们的外形，除非后者确实说明它的工艺不精。重要的顺序如下：a 高要求的表面光栅的腐蚀表面焦平面内聚光透镜表面b 一般要求的表面光栅最近处物镜表面焦平面附近聚光透镜、中心透镜或棱镜的表面c 低要求的表面窗口片、物镜、棱镜、直立系统，目镜的其余表面3.8.2.2 校准所有完成装配的光學系統中的光学元件應該进行校准，这样从光学轴上观察的出射光瞳，它的最小直径90%主直径。在10%的出射透光区用目镜在2英尺的距离从光学轴的一点观测出射光瞳与出射透光区是同心的。3.8.2.3 密封连

23、接根据规定，湿潤的密封化合物均勻的应用到光学元件上，形狀類似完整的水珠。注入密封化合物24小时后，方可观察仪器。3.8.2.4 填充使用填充物、薄墊片、楔子或光学元件下面或周围有间隙均应该拒收，除非图纸有规定。3.8.2.5 性能特征3.8.2.5.1 振动光学仪器按照规定4.2.10.7进行振动检测后，所含杂质应在规定的范围内。如果没有详细的要求，任何受限空间的杂质不应在尺寸或数量上超过麻点可允许的规格。仪器持续此检测时应没有松动和损坏。3.8.2.5.2 冲击完成装配的光学元件通过玻璃与金属的粘合或从其它元件得到物理上的支持，因此需进行冲击实验。3.8.2.5.3 清洁成品仪器光学表面应该

24、清洁，没有冷凝物和易挥发物。检查方法如4.2.10.9。未经負責的技术部门许可，禁止使用殘留灰尘、油污的成品儀器。3.8.2.5.4 视差应该据4.2.10.4消除视差。3.8.2.5.5 固定目镜焦距 除非另有规定，目镜放置在-0.75- -1.0屈光度时，物镜中心的光栅应该在焦点上。一个至少可放大3倍的校准屈光度计或同样的辅助望远镜可完成此项工作。4. 审核4.1 通用条令除非合同或定单上有所规定，一般情況下卖方负责提供所有检测要求,例如性能等。卖方可以利用自己的设備或政府认可的赢利性实验室进行实验检测。政府有权檢測产品规格中所列的任何項目，这些检测是檢驗卖方是否满足要求的必要手段。4.1

25、.1 检查和测试a. 特征分类一致性检查和测试根据特征分类表规定的开展。立约人的质量程序或详细的检测程序保证了产品圖紙上提供的所有特征和应用的规格要求，至少是性能标准所一致。除非合同和产品规定，特征样品检测必须根據产品规格特征分类表规定的检测等级詳見下表.表. 抽樣檢查品質檢查水準樣品總數量28*53915*13531625*13532650*3213535190*321313591150*1253213135151280*1253232208281500*12532322085011200*125805020131201320012501258050321332011000012501251

26、255032131000135000125031512580501335001150000125031512580501315000150000012505002001255013500001125050020012550131.*指100%全檢;2.當樣品總數量少於需檢查數量,執行100%全檢;3.抽樣不良數為0,判定OK, 抽樣不良數為1或更多,判定NG.针对特征的分类，有下列定义危急的：危机缺陷指判断和经验的缺陷：此種缺陷在产品单独使用、维护或依赖产品时，会導致严重或不安全的状况发生；或者此種缺陷有可能妨碍一个项目的战术功能，像坦克、陆战车、导弹、航母、炮弹或其他主要军事程序。主要的：主

27、要缺陷，次于危急缺陷，有可能导致錯誤，或减少产品某个目的的使用功能。 微小的：这种缺陷不會削弱或偏離产品特殊使用功能,几乎不影响使用效果或操作标准。b. 可选择的一致性条令除非另有规定或合同提供，可选择的一致性程序，方法，或设备，比如统计加工控制，设备工致，可变样品或其他类型的样品计划等等，立约人至少提供合理保证方可使用。在应用这些可选择程序、设备或方法前，立约人应该以书面建议的形式将这些内容呈交给政府以供评估。根据要求，契约人应证实每个可选择的条令等于或好于规定的一致性条令。如果对立约人建议的可选择的一致性条令产生争议时，应该应用标准的条令。所有认可的可选择条令应该与立约人质量程序或检测程序

28、保持一致。c. 检测等级此文件的參考和附錄中涉及检测等级的部分都应遵循表2特征样品的检测。4.2 检测方法4.2.1 光学元件检测光学元件检测依靠可行的产品规格利用批准的光学方法和设备开展。如没有批准的检测方法与设备，应采用下列通用标准程序。在责任技术活动认可前应采用合适的檢測程序。4.2.1.1 机械尺寸应检测每个光学元件的机械尺寸是否与图纸的一致，应根据此标准要求的开展检测。4.2.1.2 放射性材料抛光玻璃用X射线光谱仪技术或批准的可选择的技术开展检测，符合3.2.1.1。开展X射线荧光的设备和方法，其钍和其他放射材料最小可觉察的等级为100ppm，有+/-25ppm的误差。样品不符和3

29、.2.1.1要求的，此批所有的玻璃应该拒收。4.2.2表面质量元件应利用下列方法符合3.5.2 3.5.5 3.6.1 3.7.9.1 3.7.10.1的要求开展检测。4.2.2.1 检测方法1待检元件应该从距离玻璃大约3英寸的地方用40瓦白炽灯泡或15瓦冷白荧灯照射背面，观测其精磨玻璃或乳白表面。用大约占据1/2玻璃面的两或多个不透明水平棒放在玻璃前或与玻璃相连。4.2.2.2 方法2从40瓦或15瓦发出的光穿过精磨玻璃並穿过元件。光径与黑色背景区成大约90度时，光从表面分散可观察到缺陷。4.2.3 温度测试4.2.3.1 测试1取每种型号胶合或粘合元件10片中的3片，在高低温下开展检测，根据3.7.1规定。如怀疑其质量，检验员认为必要时则有权要求开展额外样品检测。经过这些测试的元件将通过其他所有要求的测试。4.2.3.2 测试2胶合或粘合元件应在-80+/-2度F下5个小时。在此温度下视觉上检测，然后在室温下放置5小时后再检测。光学设备上没有羽毛状或网状不良,元件表面没有分离现象。开展此实验时光学仪器冷却至-80度或升温至室温的过程中不应受到任何热冲击。4.2.3.3 测试3胶合光学装配在高温下