《數(shù)字式激光球面干涉儀校準(zhǔn)規(guī)范》征求意見稿

《數(shù)字式激光球面干涉儀校準(zhǔn)規(guī)范》編寫說明

1 任務(wù)來源

依據(jù)國質(zhì)檢量函(2015)146號“質(zhì)檢總局關(guān)于下達(dá)2015年國家計量技術(shù)法規(guī)制制訂計劃的通知”，由中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所和中國測試技術(shù)研究院負(fù)責(zé)JJF989-2017《數(shù)字式激光球面干涉儀校準(zhǔn)規(guī)范》的制訂工作，制訂工作于2015年5月開始，2016年4季度報批。

2 制訂背景

數(shù)字式激光球面干涉儀的基本原理是通過分析參考球面與被測球面產(chǎn)生的干涉條紋而獲得被測球面面形誤差信息，其檢測精度直接受到干涉儀誤差（參考面面形誤差、隨機(jī)電子噪聲、環(huán)境振動及氣流擾動等）的限制。近年來，大量進(jìn)口和國產(chǎn)的數(shù)字式激光球面干涉儀在光學(xué)制造行業(yè)尤其是國防工業(yè)領(lǐng)域投入使用。

根據(jù)可查閱到得相關(guān)資料顯示，國內(nèi)外目前尚沒有關(guān)于數(shù)字式激光球面干涉儀的校準(zhǔn)規(guī)范，僅存在數(shù)字式激光平面干涉儀的校準(zhǔn)規(guī)范《GJB/J 6221-2008 數(shù)字式激光平面干涉儀校準(zhǔn)規(guī)范》。由于球面干涉儀與平面干涉儀之間在標(biāo)準(zhǔn)鏡的選擇、安裝與調(diào)整、光路結(jié)構(gòu)、被測鏡的檢測與標(biāo)定方法等方面存在極大的不同，其校準(zhǔn)規(guī)范不能相互適用，經(jīng)常出現(xiàn)不同用戶之間測量方法不統(tǒng)一、測量數(shù)據(jù)不吻合的問題，故十分有必要制定數(shù)字式激光球面干涉儀的校準(zhǔn)規(guī)范來規(guī)范和完善生產(chǎn)廠家和計量機(jī)構(gòu)等在校準(zhǔn)球面干涉儀時在校準(zhǔn)項目、校準(zhǔn)方法、校準(zhǔn)器具的要求及技術(shù)要求和準(zhǔn)確度等級等方面的表述。為了保證量傳的準(zhǔn)確性，有必要制定國家校準(zhǔn)規(guī)范，保證量值的準(zhǔn)確統(tǒng)一。

3 制訂原則

3.1合規(guī)性原則

本校準(zhǔn)規(guī)范嚴(yán)格按照J(rèn)JF1071-2010《國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》要求進(jìn)行編寫。術(shù)語和計量單位及其符號使用規(guī)范。

3.2“三性”原則

校準(zhǔn)規(guī)范的內(nèi)容與現(xiàn)行有效相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)，技術(shù)內(nèi)容具有先進(jìn)性、科學(xué)性和可操作性。使本規(guī)范實用、管用、好用。

3.3繼承性與創(chuàng)新性相結(jié)合原則

在充分調(diào)研和歸納總結(jié)2003版平面等厚干涉儀校準(zhǔn)規(guī)范使用過程中的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)字式球面干涉儀與計量技術(shù)進(jìn)步，確定數(shù)字式球面干涉儀應(yīng)校準(zhǔn)的主要計量特性、校準(zhǔn)條件、校準(zhǔn)項目、校準(zhǔn)方法等。本規(guī)范中的校準(zhǔn)方法通過實驗驗證，力求科學(xué)合理、簡便可行，確保校準(zhǔn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

3.4行文通達(dá)簡明原則

本規(guī)范中的文字表述力求層次分明，語句簡明，公式表達(dá)準(zhǔn)確。

4 制訂依據(jù)

本規(guī)范修定時主要參考了JJG 28-2000《平晶檢定規(guī)程》、JJF 1100-2003《平面等厚干涉儀校準(zhǔn)規(guī)范》和GJB/J 6221-2008 《數(shù)字式激光平面干涉儀校準(zhǔn)規(guī)范》。

5 主要制訂工作

5.1關(guān)于最大允許誤差的制訂

數(shù)字球面干涉儀的精度主要取決于其干涉儀球面鏡頭的精度。目前主流的干涉儀球面鏡頭按口徑、F數(shù)和面形質(zhì)量進(jìn)行分類。干涉儀生成廠商同時提供不同的選配鏡頭，其中國外的鏡頭廠家包括美國的Zygo公司、Kreischer公司和JENOPTIK公司，德國的Carl Zeiss公司和XONOX公司，日本的CVI Melles Griot公司和Fujifilm公司，以及我國的成都太科光電技術(shù)有限責(zé)任公司、南京英特飛光電技術(shù)有限公司和上海乾曜光學(xué)科技有限公司?，F(xiàn)行的主要廠家生產(chǎn)的干涉儀球面鏡頭按精度等級分主要有如下三個等級：λ/10、λ/20和λ/40。

國內(nèi)外主要廠家干涉儀球面鏡頭的面形質(zhì)量情況如表1所示。

表1 國內(nèi)外主要廠家干涉儀球面鏡頭

口徑	廠家	面形質(zhì)量
25 mm	Zygo	λ/10
	Zeiss	λ/10
	南京英特飛	λ/10
	上海乾曜	λ/10
60 mm	Zygo	λ/10
	Fujifilm	λ/10
	南京英特飛	λ/10
	上海乾曜	λ/10
2 inch	Zygo	λ/10
	CVI	λ/10
	Zeiss	λ/10
	JENOPTIK	λ/10
4 inch	Zygo	λ/10, λ/20, λ/40
	CVI	λ/10, λ/40
	Kreischer	λ/10, λ/20
	MPF	λ/10, λ/20, λ/40
	XONOX	λ/10, λ/20
	南京英特飛	λ/10
	成都太科	λ/15
	上海乾曜	λ/15
6 inch	Zygo	λ/10, λ/20, λ/40
	CVI	λ/10, λ/40
	Kreischer	λ/10, λ/20
	MPF	λ/10, λ/20, λ/40
	上海乾曜	λ/10
12 inch	Zygo	λ/10

注：λ=632.8nm

5.2 最大允許誤差校準(zhǔn)方法的制訂

按照干涉儀球面鏡頭按精度等級（λ/10、λ/20和λ/40）的不同，選用不同的校準(zhǔn)方法。1級（λ/20）和2級（λ/10）球面干涉儀采用與λ/50精度等級的標(biāo)準(zhǔn)器直接比較的方法進(jìn)行校準(zhǔn)；0級（λ/40）及更高等級的球面干涉儀采用λ/40或λ/50精度等級的標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行三位置法校準(zhǔn)。

六、征求意見情況和處理

為保證規(guī)范制定的適用、可行、可靠以及應(yīng)用的嚴(yán)肅性、權(quán)威性，由幾何量工程參量計量技術(shù)委員會擬向多個省市計量院所及相關(guān)單位發(fā)送征求意見稿。

                                 《數(shù)字式激光平面干涉儀校準(zhǔn)規(guī)范》編寫組

                                                       2017年4月25日