[发明专利]具有标准具的白光干涉仪的量值测量方法

权利要求书

1.一种具有标准具的白光干涉仪的量值测量方法，其特征在于，在白光干涉仪光路中加入平行光路系统，标准具置于其中；其测量步骤如下：

步骤1：在白光干涉仪的分光光路前增加通光孔径相同的平行光系统，在此平行光系统中放置标准具（6）；

步骤2：调整白光干涉仪的相干光路；

将白光干涉仪两个相干光路调整到完全垂直，即两相干光完全重合，采用单色光照明时能够看到干涉条纹；

对于接触式白光干涉仪其干涉系统是完整的，出厂时应已调好；对于检定一等量块的白光干涉仪，其被测量块(8)及研合的钢平晶(15)构成相干光路中一支的参考平面，在调整干涉时先将被测量块（8）研合在钢平晶（15）上，并放置在量块工作台（14）上，构成完整的干涉系统，再调整相干光路；

步骤3：调整出零次白光干涉条纹；

在单色光照明下能够看到单色干涉条纹，此时增加白光照明，调整使两相干光自分光点至两参考镜的距离相等，在调整过程单色光干涉条纹越来越清晰，最终在单色光干涉条纹中出现白光彩色干涉带组，彩色干涉带中，零次黑色干涉条纹最清晰；将干涉带的方向和间隔调整至所需；

对于接触式白光干涉仪出厂时都应调整好；

对于一等量块白光干涉仪，此时在钢平晶(15)和被测量块（8）上能够同时看到零次黑色干涉条纹，先调整钢平晶上的零次黑色干涉条纹，使其平行于被测量块（8）的短边，及适当的间隔；然后上下调整工作台，使被测量块（8）上的零次黑色干涉条纹通过被测量块（8）的中心点，再次检查钢平晶上的干涉带是否仍旧平行于被测量块（8）短边，钢平晶(15)的质量应保证此时在工作台放入任意一块钢平晶（15）都能看到单色光干涉条纹；

步骤4：进行量值测量；

对于接触式白光干涉仪，将测头与工作台的测球或筋接触找到转折点，并调整零次干涉带于视场中间的零刻线，进行读数a₁；再将测头升高放入被测量块（8），根据干涉仪主体上的光栅读数让测头与被测量块（8）接触，得到被测量块（8）的第二个读数a₂，被测量块（8）与标准具（6）的尺寸差L=a₂-a₁；

对于一等小量块白光干涉仪，测量被测量块（8）中心点的零次干涉带至钢平晶（15）上的零次干涉带在单色光下的距离L₁，以及用单色光测量钢平晶（15）上的N条干涉带间的距离L₂，求出量块与标准具尺寸差L=L₁×N×λ/(2×L₂)，λ为单色光波长；

检定纳米级传感器：干涉仪与传感器同时与工作台接触，传感器位于零位时，零次干涉带位于视场中央零刻线读数为a_0，传感器对到相应受检点时干涉仪的读数为a_i，则传感器在该点与标准具（6）的差值L_i=a_i-a₀；

步骤5：确定被测量实际尺寸；

标准具（6）尺寸加上与其尺寸差L，再加上环境条件的修正，得到被测量块（8）的准确尺寸。

2.根据权利要求1所述的具有标准具的白光干涉仪的量值测量方法，其特征在于，在步骤1中，标准具中的空气应与大气相通；对于尺寸较大的被测物，标准具（6）应尽量与被测物靠近，保证标准具（6）内的空气与被测物附近的空气折射率一致。

3.根据权利要求1所述的具有标准具的白光干涉仪的量值测量方法，其特征在于，测量高等级量块时，整个测量装置置于保温罩内，且在保温罩内采用温度传感器、湿度传感器、气压传感器分别采集温度、湿度、气压，并对温度、湿度、气压进行调控，使得空气各项参数满足JJG 146-2003 量块检定规程的要求。

4.根据权利要求1所述的具有标准具的白光干涉仪的量值测量方法，其特征在于，在步骤4中，通过面阵CCD（10）测出钢平晶（15）上的零次干涉带与被测量块（8）中心点上零次干涉带的距离；从被测量块（8）的零次干涉条纹到钢平晶（15）上的零次干涉条纹的方向与工作台向上移动时干涉条纹的运动方向一致时，表明量块上零次干涉带的光程比钢平晶（15）上的零次干涉带的光程大；即表明量块尺寸比标准具尺寸小；则其差值取负值，相反则取正值。