[实用新型]一种用于光学材料亚表面损伤检测的定位装夹装置

说明书

技术领域

本实用新型属于专用夹具技术领域，涉及一种用于光学材料亚表面损伤检测的定位装夹装置。

背景技术

光学材料目前已被广泛应用于激光技术、光电通讯、航空航天和国防工业等领域。然而，光学材料的表面和亚表面质量制约其在相关领域中的使用质量和寿命，尤其是亚表面损伤的存在严重影响光学元件的镀膜质量、激光损伤阈值和关键力学强度。因此，亚表面损伤的准确检测成为光学元件无损伤加工的关键。

光学材料亚表面损伤检测目前常用的技术包括损伤性检测技术和无损伤检测技术。其中，损伤性检测技术由于其具有获得损伤信息直观、精度较高和内容丰富等优点，成为检测连续性损伤和验证新型亚表面检测技术的必要技术手段。损伤性检测技术主要包括截面显微法、角度抛光法(含磁流变抛光法)和化学蚀刻法。截面显微法和角度抛光法只能检测亚表面裂纹损伤层的深度，而化学蚀刻法能检测整个损伤层深度(包括裂纹层和变形层)。

化学蚀刻法通常是将试样整体浸入腐蚀液中，通过测量单位时间内试样的质量或者厚度变化，以腐蚀速率的拐点时刻定义腐蚀到基体的时间，进而确定亚表面损伤深度。该方法主要存在以下三个缺陷：(1)需要高精度台阶仪或电子分析天平多次测量试样变化，测试效率较低且易引入测量误差；(2)腐蚀接触面积较大，可能会改变腐蚀液浓度，进而影响测试精度；(3)不能保持每次腐蚀后试样表面形貌。

实用新型内容

为了克服目前化学蚀刻方法检测光学材料亚表面损伤的不足，本实用新型提供了一种用于光学材料亚表面损伤检测的定位装夹装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于光学材料亚表面损伤检测的定位装夹装置，包括壳体和连杆，壳体固定在底座上，壳体两侧设有矩形槽，壳体内部设有弹簧；连杆穿过矩形槽置于弹簧上，连杆一端设有指针，另一端设有试样夹头；壳体顶面设有螺纹孔，螺栓压杆通过螺纹孔压在连杆上。

所述壳体两侧的矩形槽内设有刻度。

所述连杆上设有用于定位螺栓压杆的盲孔。

所述试样夹头的一侧设有用于固定试样的压紧螺栓。

本实用新型的有益效果是，通过螺栓压杆调节试样浸入腐蚀液的深度，同时控制试样的浸入深度和侵入时间，进而在试样表面上获得多个腐蚀台阶，测试光学材料亚表面损伤，同时保留每个腐蚀时段的表面形貌，避免多次测量误差，提高测试精度。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型所述的光学材料亚表面损伤检测的定位装夹装置结构示意图；

图2为采用本实用新型所述的光学材料亚表面损伤检测的定位装夹装置得到的试样表面结构示意图；

其中：1、螺栓压杆；2、壳体；3、指针；4、弹簧；5、底座；6、连杆；7、试样夹头；8、压紧螺栓；9、试样；10、腐蚀液。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。

实施例：本实施例描述了一种用于光学材料亚表面损伤检测的定位装夹装置，如图1所示，包括壳体2和连杆6，壳体2固定在底座5上，壳体2两侧设有矩形槽，壳体2内部设有弹簧4；连杆6穿过矩形槽置于弹簧4上，连杆6一端设有指针3，另一端设有试样夹头7；壳体2顶面设有螺纹孔，螺栓压杆1通过螺纹孔压在连杆6上。壳体6两侧的矩形槽内设有刻度。连杆6上设有用于定位压杆的盲孔。试样夹头7的一侧设有用于固定试样的压紧螺栓8。

试样9通过所述压紧螺栓8固定在所述试样夹头7内。首先，通过压紧螺栓1调节试样9位置，使其与腐蚀液10表面齐平，并记录所述刻度值，定义该值为基准值；然后，继续调节压紧螺栓1使试样9浸入腐蚀液10内一定深度，记录此时刻度值，得到浸入深度L，若干时间后松开压紧螺栓1使试样远离腐蚀液10表面，取出试样9进行超声清洗和真空干燥，并记录侵入时间T；最后，重新装夹试样9，使试样的侵入深度增加L，采用相同的侵入时间，重复上述步骤；最终得到具有若干宽度为L的台阶状腐蚀试样，腐蚀试样表面结构如图2所示，取出试样用于亚表面损伤观测。