Currently there exists a large number of different methods for surface characterization. Each method has its specific positives and negatives. This article offers a view at reference surface imperfections of optical surfaces using different observation techniques: scanning confocal microscopy, white light interferometry (WLI) and atomic force microscopy (AFM). Purpose of this is as complex as possible view to morphology and topography of defects in three-dimensional scale and comparison with their optical properties. and V současné době existuje velké množství různých metod pro charakterizaci povrchů. Každá metoda má své klady i zápory. Tento článek nabízí pohled na referenční povrchové vady optických ploch pomocí různých pozorovacích technik, a to skenovací konfokální mikroskopie, interferometrie v bílém světle a mikroskopie atomárních sil. Účelem je co nejkomplexnější pohled na morfologii defektů v trojrozměrném měřítku a porovnání s jejich optickými vlastnostmi.
In this present paper, attention is paid to the possibility of using the viscoelastic properties analysis carried out on the dynamic thermomechanical analyser as a method for identifying appropriate tool construction materials, which are suitable for selective mid spatial frequencies suppressing. For this purpose, a method of measuring the frequency dependencies of the elastic modules and the internal damping coefficient was proposed. Practical utilization of the obtained results was demonstrated on examples of tested samples, where the mechanism of their viscoelastic behaviour was analysed according to oscillation loading frequency. and V předkládaném článku je pozornost věnována možnosti využití analýzy viskoelastických vlastností materiálů prováděné na dynamickém termo-mechanickém analyzátoru, jakožto metody pro identifikaci vhodných konstrukčních materiálů nástrojů selektivně odstraňujících střední frekvence (MSF), které vznikají při subaperturním CNC opracování optických elementů. Za tímto účelem byla navržena metoda měření frekvenčních závislostí modulů pružnosti a činitele vnitřního tlumení. Praktické využití takto získaných výsledků bylo demonstrováno na příkladech testovaných vzorků, kdy byl analyzován mechanismus jejich viskoelastického chování v závislosti na frekvenci oscilačního zatěžování.
The presented article would like to contribute to a better orientation in the field of an optical elements surface defects evaluation according to in the recent time expanded ISO-10110-7 and MIL-0- 13830A norms, that over time become the Acceptance test protocols usual part. In addition to the understandable basic concepts and assessment criteria explanation, concrete procedure examples of surface defects characterization in both reflectance and transmittance arrangement are also presented with regards to the application for aspheric surface shape evaluation. and Předkládaný článek si klade za cíl přispět k lepší orientaci v oblasti hodnocení vad povrchů optických prvků podle v současnosti značně se rozmáhajících norem ISO-10110-7 a MIL-0-13830A, které se tak postupem času stávají standardní součástí Acceptance test protokolů. Kromě srozumitelného výkladu základních pojmů a hodnotících kritérií jsou zde prezentovány rovněž konkrétní příklady možných postupů charakterizace povrchových vad, a to jak v reflektančnim, tak v transmitančnim uspořádání, vše s ohledem na využitelnost při hodnocení povrchů s asférickým tvarem.
Except shape errors (low spatial frequencies) and microroughness (high spatial frequencies) on optical surface there also occur socalled mid spatial frequencies (MSF). Structures inside band MSF originate primarily during subaperture machining and significant role have vibrations inside machine-tool [1]. The subject of this article is a vibrodiagnostics of optical surface machining by CNC machine-tool and localization of effect of specific vibrational frequencies to the area on workpiece surface. and Kromě odchylek tvaru, tedy nízkých prostorových frekvencí, a mikrodrsnosti, tedy vysokých prostorových frekvencí, se na optickém povrchu taktéž vyskytují tak zvané střední prostorové frekvence. Struktury v pásmu středních prostorových frekvencí (MSF - mid spatial frequencies) vznikají především u subaperturního CNC obrábění a významnou roli u toho hrají vibrace uvnitř obráběcího stroje [1]. Předmětem tohoto článku je vibrodiagnostika obrábění optických ploch na CNC stroji a lokalizace působení konkrétních vibračních frekvencí na oblast na povrchu obrobku.
The unfavorable effect of the presence of deviations in the region of mid-spatial frequencies (wavelengths of 0.46 mm to 10 mm) on the aspheric optical surface is well known. However, the subaperture machining methods naturally lead to their creation. If we know their exact sources, we can simulate their formation and subsequently optimize the production process. The article describes and successfully simulated the formation of structures in the tangential direction due to the vibrations in the subaperture grinding process. It is confirmed that imperfect balancing of a tool or phenomenon as a magnetostriction can, under certain process conditions, cause midrange structures. In the second part, simulations of the influence of the minimum position step of the grinding machine axis were performed. The results show that lower resolution in axis positioning is one of the sources of distinctive rings that are often observed on aspherical surfaces. and Nepříznivý vliv přítomnosti odchylek v oblasti středních frekvencí (vlnové délky 0,46 mm až 10 mm) na asférickém optickém povrchu je dobře znám. Subaperturní metody obrábění k jejich tvorbě však přirozeně vedou. Budeme-li znát jejich přesné zdroje, můžeme simulovat jejich formování a následně cíleně optimalizovat výrobní proces. V článku je popsána a úspěšně simulována tvorba struktur v tangenciálním směru vlivem vibrací v procesu subaperturního broušení. Potvrzuje se, že nedokonalé vyvážení nástroje či jevy jako magnetostrikce mohou při určitých procesních podmínkách způsobovat tvorbu struktur v oblasti středních frekvencí. V druhé části práce byly provedeny simulace vlivu minimálního kroku polohování os brousicího stroje. Výsledky ukazují, že nižší rozlišení při polohování os je jedním ze zdrojů výrazných kroužků, které jsou na asférických plochách často pozorovány.
This article deals with a surface imperfections evaluation. Different standardized methods for evaluation were theoretically analyzed. The target application is a surface imperfection evaluation of aspheric mirrors of space-based coronagraphs (METIS project). Based on obtained knowledge we created evaluation method with respect to the application to METIS mirrors. The chosen method based on radiometric measurement uses confocal microscope in reflectance mode resulting from norm ISO-10110-7, describes detected imperfections by ''spot-equivalent diameter'', and ''line-equivalent width''. Concrete application of this method is also demonstrated using the example of evaluation one of flight piece from coronagraph mirrors. and V rámci předkládaného článku jsou teoreticky analyzovány možnosti využití jednotlivých normovaných metod při hodnocení povrchových vad optických ploch (při tzv. scratch and dig analýze) s ohledem na aplikaci metody pro hodnocení zrcadel orbitálního koronografu METIS. Na základě získaných poznatků byla následně vytvořena metoda vycházející z normy ISO-10110-7, využívající radiometrické měření pomocí mikroskopu v reflektančním režimu a popisující detekované defekty pomocí ''spot-equivalent diameter,'' a ''line-equivalent width''. Vlastní aplikace této metody je rovněž demonstrována, a to na příkladu hodnocení jednoho z letových kusů zrcadel koronografu.
The work is focused on the testing of various commercially available polishing tools in terms of their impact on a surface structure specific area called MSF (mid spatial frequencies). For this purpose, a number of polishing experiments were carried out, the results of which were processed through the band pass filtering and PSD analysis and discussed from the perspective of the MSF behaviour in various steps of the polishing process and the ability to MSF suppress by given tools. and Práce je věnována testování různých komerčně dostupných lešticích nástrojů z hlediska jejich působení na specifickou oblast povrchových struktur označovanou jako střední prostorové frekvence (MSF). Za tímto účelem byla realizována řada lešticích experimentů, výsledky kterých byly zpracovány pomocí band pass filtrace a PSD analýzy, na jejichž základě je diskutováno chování MSF v různých krocích lešticího procesu a schopnost daných nástrojů MSF potlačovat.