[发明专利]一种抗摔击球形外基准整体嵌入式空心角隅反射镜及其制作方法

说明书

本发明涉及一种抗摔击球形外基准整体嵌入式空心角隅反射镜及其制作方法。包括基体和金属反射膜，所述基体为球形，所述基体材料为不锈钢4Cr13，硬度HRC55‑60度，所述球体上面向圆心方向上设置有内三棱锥，所述内三棱锥边缘设置有溢胶槽。本发明采用不锈钢基体，通过环氧树脂胶粘贴金属镀膜，抗摔击性好，反射膜不易碎，且制作工艺简单，降低了制作和使用成本。

技术领域

本发明涉及光学领域，特别是一种抗摔击球形外基准整体嵌入式空心角隅反射镜及其制作方法。

背景技术

高精度球形嵌入式空心角隅反射镜是加速器准直必备的测量目标，它作为加速器准直的主力仪器激光跟踪仪、全站仪、激光准直仪的反射镜，广泛应用于加速器的准直测量领域，如设备物理中心引出标定、控制网测量、设备准直调整和位置监测。同时在核电、高铁、航空、航天等大型工程测量中都有广泛应用。激光跟踪仪反射镜作为一种磨损易碎消耗品，国内外需求巨大。中国散裂中子源(CSNS)建设规模0.8千米束线长，高能同步辐射光源(HEPS)建设规模1.5千米束线长，未来环形正负电子对撞机(CEPC)建设规模100千米束线长，随着这些加速器装置的规模不断增大，准直测量的工作量成几何倍数增加，角隅反射镜的使用量大幅增加。

然而，现阶段所用的角隅反射镜大多为玻璃制品，或者金属镶嵌反光玻璃制品，其抗摔能力差，反射镜易破碎，无法继续使用，只能更换，导致使用成本增加。且制作工艺及其复杂，安装校准需要专业的技术人员进行，制作成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗摔击球形外基准整体嵌入式空心角隅反射镜及其制作方法，以解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

一种抗摔击球形外基准整体嵌入式空心角隅反射镜，包括基体和金属反射膜，所述基体为球形，所述基体材料为不锈钢4Cr13，硬度HRC55-60度，所述球体上面向圆心方向上设置有内三棱锥，所述内三棱锥边缘设置有溢胶槽。

优选地，所述的内三棱锥顶点与球体球心重合。

优选地，所述内三棱锥每两面相交角度为90度。

一种抗摔击球形外基准整体嵌入式空心角隅反射镜制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、加工基体，采用车削加工将基体加工为球形，采用先粗铣、半精铣、精铣加工基体内嵌三棱锥及溢胶槽，精铣时选用0.2mm铣刀；淬火处理，使硬度达到HRC60度，淬火处理后检查球度，研磨矫形，测量棱边圆角并计算电火花要打掉余量，再经过电火花粗打、半精打，半精打后进行球形测量，如不符合技术指标就要进行修研，使其达到技术指标，然后进行精打，精打后进行球形指标检查，合格即可；

S2、加工母模，所述母模为玻璃圆柱体的三棱锥，三棱锥每两面相交角度90度，误差±1秒；

S3、在母模的外三棱锥上镀膜，采用酒精及丙酮等溶剂彻底清洗基体内三棱锥及母模外三棱锥，母模的外三棱锥上镀膜，第一层为分离膜即镀油膜，第二层为二氧化硅保护膜，第三层为金属反射膜；

S4、胶合，胶合所需胶水类型为环氧树脂胶AB胶，按A:B＝2:1比例混合并室温放置1小时；在母模外三棱锥每个粘接面上滴胶，然后用定心器将母模外三棱锥锥尖与基体的球心对中到指定位置，完成胶合过程；

S5、固化，在30度恒温间固化，固化时间7天以上；

S6、开模，采用机械开模方式，把要脱开的母模与光学零件分别固定，采用螺钉悬顶的方式，使母模与基体分离。

优选地，所述金属反射膜为铝膜或金膜。

优选地，所述母模可多次使用。