[發明專利]一種抗摔擊球形外基準整體嵌入式空心角隅反射鏡及其制作方法

在審

• 申請號: 202011154795.3
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112180484A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 門玲鸰;董嵐;李波;王小龍;羅濤;梁靜;王銅;馬娜;何振強;柯志勇;張曉輝;沈建新
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: G02B5/09
• 分類號: G02B5/09;B23P15/00;B29C33/38
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發明涉及一種抗摔擊球形外基準整體嵌入式空心角隅反射鏡及其制作方法。包括基體和金屬反射膜，所述基體為球形，所述基體材料為不銹鋼4Cr13，硬度HRC55?60度，所述球體上面向圓心方向上設置有內三棱錐，所述內三棱錐邊緣設置有溢膠槽。本發明采用不銹鋼基體，通過環氧樹脂膠粘貼金屬鍍膜，抗摔擊性好，反射膜不易碎，且制作工藝簡單，降低了制作和使用成本。

技術領域

本發明涉及光學領域，特別是一種抗摔擊球形外基準整體嵌入式空心角隅反射鏡及其制作方法。

背景技術

高精度球形嵌入式空心角隅反射鏡是加速器準直必備的測量目標，它作為加速器準直的主力儀器激光跟蹤儀、全站儀、激光準直儀的反射鏡，廣泛應用于加速器的準直測量領域，如設備物理中心引出標定、控制網測量、設備準直調整和位置監測。同時在核電、高鐵、航空、航天等大型工程測量中都有廣泛應用。激光跟蹤儀反射鏡作為一種磨損易碎消耗品，國內外需求巨大。中國散裂中子源(CSNS)建設規模0.8千米束線長，高能同步輻射光源(HEPS)建設規模1.5千米束線長，未來環形正負電子對撞機(CEPC)建設規模100千米束線長，隨著這些加速器裝置的規模不斷增大，準直測量的工作量成幾何倍數增加，角隅反射鏡的使用量大幅增加。

然而，現階段所用的角隅反射鏡大多為玻璃制品，或者金屬鑲嵌反光玻璃制品，其抗摔能力差，反射鏡易破碎，無法繼續使用，只能更換，導致使用成本增加。且制作工藝及其復雜，安裝校準需要專業的技術人員進行，制作成本高。

發明內容

本發明的目的是提供一種抗摔擊球形外基準整體嵌入式空心角隅反射鏡及其制作方法，以解決上述技術問題。

為解決上述技術問題，本發明采取了如下技術方案：

一種抗摔擊球形外基準整體嵌入式空心角隅反射鏡，包括基體和金屬反射膜，所述基體為球形，所述基體材料為不銹鋼4Cr13，硬度HRC55-60度，所述球體上面向圓心方向上設置有內三棱錐，所述內三棱錐邊緣設置有溢膠槽。

優選地，所述的內三棱錐頂點與球體球心重合。

優選地，所述內三棱錐每兩面相交角度為90度。

一種抗摔擊球形外基準整體嵌入式空心角隅反射鏡制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、加工基體，采用車削加工將基體加工為球形，采用先粗銑、半精銑、精銑加工基體內嵌三棱錐及溢膠槽，精銑時選用0.2mm銑刀；淬火處理，使硬度達到HRC60度，淬火處理后檢查球度，研磨矯形，測量棱邊圓角并計算電火花要打掉余量，再經過電火花粗打、半精打，半精打后進行球形測量，如不符合技術指標就要進行修研，使其達到技術指標，然后進行精打，精打后進行球形指標檢查，合格即可；

S2、加工母模，所述母模為玻璃圓柱體的三棱錐，三棱錐每兩面相交角度90度，誤差±1秒；

S3、在母模的外三棱錐上鍍膜，采用酒精及丙酮等溶劑徹底清洗基體內三棱錐及母模外三棱錐，母模的外三棱錐上鍍膜，第一層為分離膜即鍍油膜，第二層為二氧化硅保護膜，第三層為金屬反射膜；

S4、膠合，膠合所需膠水類型為環氧樹脂膠AB膠，按A:B＝2:1比例混合并室溫放置1小時；在母模外三棱錐每個粘接面上滴膠，然后用定心器將母模外三棱錐錐尖與基體的球心對中到指定位置，完成膠合過程；

S5、固化，在30度恒溫間固化，固化時間7天以上；

S6、開模，采用機械開模方式，把要脫開的母模與光學零件分別固定，采用螺釘懸頂的方式，使母模與基體分離。

優選地，所述金屬反射膜為鋁膜或金膜。

優選地，所述母模可多次使用。