სხვადასხვა ტიპის ფილტრები და ძირითადი მახასიათებლები

სხვადასხვა ტიპის ფილტრები და ძირითადი მახასიათებლები

პრინციპში, ოპტიკური ფილტრები შეიძლება დაიყოს რამდენიმე ტიპად და ამ სხვადასხვა ტიპის ოპტიკური ფილტრები წარმოდგენილია ქვემოთ.

1. შთანთქმის ფილტრი: შთანთქმის ფილტრი მზადდება სპეციალური საღებავების შერევით ფისოვან ან მინის მასალებში.სხვადასხვა ტალღის სიგრძის სინათლის შთანთქმის უნარის მიხედვით, მას შეუძლია შეასრულოს ფილტრაციის როლი.ფერადი მინის ფილტრები ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ბაზარზე.მისი უპირატესობებია სტაბილური, ერთგვაროვანი, კარგი სხივის ხარისხი და დაბალი წარმოების ღირებულება, მაგრამ მას აქვს მინუსი შედარებით დიდი გამშვები ზოლით, რომელიც იშვიათად არის 30 ნმ-ზე დაბალი.

2. ინტერფერენციული ფილტრი: ჩარევის ფილტრი იყენებს ვაკუუმური საფარის მეთოდს და შუშის ზედაპირზე დაფარულია ოპტიკური ფირის ფენა სპეციფიკური სისქით.როგორც წესი, შუშის ნაჭერი მზადდება მრავალშრიანი ფილებისგან და ჩარევის პრინციპი გამოიყენება მის მისაღწევად. საშუალებას აძლევს სინათლის ტალღებს გაიაროს სპეციფიკურ სპექტრულ დიაპაზონში.არსებობს მრავალი სახის ჩარევის ფილტრები და მათი გამოყენების ველებიც განსხვავებულია.მათ შორის ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ინტერფერენციული ფილტრებია გამტარი ფილტრები, გათიშვის ფილტრები და დიქრონიკული ფილტრები.

(1) გამტარ ფილტრებს შეუძლიათ მხოლოდ კონკრეტული ტალღის სიგრძის ან ვიწრო ზოლის შუქის გადაცემა, ხოლო გამტარი ზოლის გარეთ შუქი ვერ გაივლის.გამტარი ფილტრების ძირითადი ოპტიკური მაჩვენებლებია: ცენტრალური ტალღის სიგრძე (CWL), ნახევარი გამტარუნარიანობა (FWHM) და გამტარობა (T%).გამტარუნარიანობის ზომის მიხედვით, ის შეიძლება დაიყოს ვიწროზოლიან ფილტრებად, რომელთა გამტარუნარიანობა 30 ნმ-ზე ნაკლებია;ფართოზოლოვანი ფილტრები 60 ნმ-ზე მეტი გამტარუნარიანობით.

(2) გამორთვის ფილტრს (Cut-off filter) შეუძლია დაყოს სპექტრი ორ რეგიონად.სინათლე ერთ რეგიონში არ შეიძლება გაიაროს ამ რეგიონში, რომელსაც ეწოდება წყვეტის რეგიონი, ხოლო მეორე რეგიონის შუქს შეუძლია სრულად გაიაროს მასში, რომელსაც ეწოდება გამტარი ზოლის რეგიონი.ტიპიური გათიშვის ფილტრებია გრძელგამტარი ფილტრები და მოკლე გამტარი ფილტრები.გრძელი ტალღის გამტარი ფილტრი: ეხება ტალღის სიგრძის კონკრეტულ დიაპაზონს, გრძელი ტალღის მიმართულება გადაიცემა და მოკლე ტალღის მიმართულება არის შეწყვეტა, რომელიც ასრულებს მოკლე ტალღის იზოლირების როლს.მოკლე ტალღის გამტარი ფილტრი: მოკლე ტალღის გამტარი ფილტრი ეხება ტალღის სიგრძის სპეციფიკურ დიაპაზონს, მოკლე ტალღის მიმართულება გადაცემულია და გრძელი ტალღის მიმართულება არის შეწყვეტა, რომელიც ასრულებს გრძელი ტალღის იზოლირების როლს.

(3) Dichroic ფილტრი (Dichroic filter) შეუძლია შეარჩიოს ფერების მცირე დიაპაზონი, რომლებსაც სურთ სინათლის გადაცემა საჭიროების მიხედვით და ასახონ სხვა ფერები.არსებობს სხვა ტიპის ფილტრები: ნეიტრალური სიმკვრივის ფილტრები (ნეიტრალური სიმკვრივის ფილტრები), ასევე ცნობილი როგორც დამამშვიდებელი ფილმები, გამოიყენება ძლიერი სინათლის წყაროებისგან კამერის სენსორის ან ოპტიკური კომპონენტების დაზიანების თავიდან ასაცილებლად და შეუძლია შთანთქას ან ასახოს შუქი, რომელიც არ შეიწოვება. .გადაცემული სინათლის ნაწილი, რომელიც ერთნაირად ამცირებს გამტარიანობას სპექტრის გარკვეულ ნაწილში.

ფლუორესცენციის ფილტრების ძირითადი ფუნქციაა ბიოსამედიცინო ფლუორესცენციის შემოწმებისა და ანალიზის სისტემაში აგზნების სინათლისა და ნივთიერებების გამოსხივებული ფლუორესცენციის დამახასიათებელი ზოლის სპექტრების გამოყოფა და შერჩევა.ეს არის ძირითადი კომპონენტი, რომელიც გამოიყენება ბიოსამედიცინო და სიცოცხლის მეცნიერების ინსტრუმენტებში.

ასტრონომიის ფილტრები არის ერთგვარი ფილტრი, რომელიც გამოიყენება ასტრონომიული ფოტოების გადაღების პროცესში სინათლის დაბინძურების გავლენის შესამცირებლად ფოტო ხარისხზე.

ნეიტრალური სიმკვრივის ფილტრები ზოგადად იყოფა შთამნთქმელ და ამრეკლავად.ამრეკლავი ნეიტრალური სიმკვრივის ფილტრი იღებს წვრილი ფირის ჩარევის პრინციპს სინათლის ნაწილის გადასაცემად და სინათლის მეორე ნაწილის ასახვის მიზნით (როგორც წესი, აღარ გამოიყენება ამ არეკლილი სინათლე), ამ არეკლილი სინათლე ადვილად წარმოქმნის მაწანწალა შუქს და ამცირებს ექსპერიმენტულ სიზუსტეს ასე რომ, გთხოვთ, გამოიყენოთ ABC სერიის სინათლის კოლექტორი არეკლილი სინათლის შესაგროვებლად.შთამნთქმელი ნეიტრალური სიმკვრივის ფილტრები, როგორც წესი, ეხება თავად მასალას ან მას შემდეგ, რაც მასში შერეულია ზოგიერთი ელემენტი, რომელიც შთანთქავს სინათლის გარკვეულ ტალღის სიგრძეს, მაგრამ არ აქვს ან მცირე გავლენას ახდენს სინათლის სხვა ტალღის სიგრძეზე.ზოგადად, შთანთქმის ნეიტრალური სიმკვრივის ფილტრების დაზიანების ბარიერი უფრო დაბალია და ხანგრძლივი გამოყენების შემდეგ შეიძლება მოხდეს სითბოს წარმოქმნა, ამიტომ მათი გამოყენებისას სიფრთხილეა საჭირო.

ძირითადი სპეციფიკაციები ოპტიკური ფილტრებისთვის

გამტარი ზოლი: ტალღის სიგრძის დიაპაზონს, რომელსაც შეუძლია სინათლე გაიაროს, ეწოდება გამტარი ზოლი.

გამტარუნარიანობა (FWHM): გამტარუნარიანობა არის ტალღის სიგრძის დიაპაზონი, რომელიც გამოიყენება სპექტრის კონკრეტული ნაწილის წარმოსადგენად, რომელიც გადის ფილტრში ინციდენტის ენერგიის მეშვეობით, გამოხატული სიგანეზე დიდი გადაცემის ნახევარზე, ასევე ცნობილი როგორც ნახევარი სიგანე, ნმ.მაგალითად: ფილტრის პიკური გამტარობა არის 80%, შემდეგ 1/2 არის 40%, ხოლო მარცხენა და მარჯვენა ტალღის სიგრძე, რომელიც შეესაბამება 40%-ს, არის 700 ნმ და 750 ნმ, ხოლო ნახევარი გამტარობა 50 ნმ.20 ნმ-ზე ნაკლები ნახევრად სიგანის მქონეებს ეწოდება ვიწროზოლიანი ფილტრები, ხოლო ნახევრად სიგანის 20 ნმ-ზე მეტს ეწოდება ზოლიანი ფილტრები ან ფართოზოლოვანი ფილტრები.

ცენტრის ტალღის სიგრძე (CWL): იგულისხმება გამტარი ან ვიწროზოლიანი ფილტრის გადაცემის ტალღის სიგრძის პიკი, ან ზოლის გაჩერების ფილტრის პიკური არეკვლის ტალღის სიგრძე, შუა წერტილი პიკური გადაცემის ტალღის სიგრძე 1/2-ს შორის, ანუ გამტარუნარიანობა. ეწოდება ცენტრალური ტალღის სიგრძე.

გამტარობა (T): ეს ეხება სამიზნე ზოლის გავლის უნარს, გამოხატული პროცენტულად, მაგალითად: ფილტრის პიკური გამტარობა (Tp) > 80%, ეხება შუქს, რომელიც შეიძლება გაიაროს ფილტრში შესუსტების შემდეგ.როდესაც მაქსიმალური მნიშვნელობა 80%-ზე მეტია, რაც უფრო დიდია გამტარობა, მით უკეთესია სინათლის გადაცემის უნარი.გათიშვის დიაპაზონი: გამოიყენება ფილტრის მიერ დაკარგული ენერგიის სპექტრული რეგიონის ტალღის სიგრძის ინტერვალის წარმოსადგენად, ანუ ტალღის სიგრძის დიაპაზონი გამშვები ზოლის გარეთ.გათიშვის სიხშირე (ბლოკი): ტალღის სიგრძის შესაბამისი გამტარობა, რომელიც ასევე ცნობილია, როგორც გათიშვის სიღრმე, გამოიყენება ფილტრის გათიშვის ხარისხის აღსაწერად.შეუძლებელია სინათლის გამტარობამ მიაღწიოს 0-ს. მხოლოდ ფილტრის გამტარუნარიანობის ნულთან მიახლოებით შეიძლება არასასურველი სპექტრის უკეთ გათიშვა.გათიშვის სიხშირე შეიძლება გაიზომოს გამტარიანობით და ასევე შეიძლება გამოიხატოს ოპტიკური სიმკვრივით (OD).კონვერტაციის კავშირი მასსა და ტრანსმისიას (T) შორის არის შემდეგი: OD=log10(1/T) გარდამავალი ზოლის სიგანე: ფილტრის მიხედვით ამოწყვეტის სიღრმე განსხვავებულია და დაშვებული უფრო დიდი სპექტრული სიგანე მითითებულ ფილტრს შორის. გამორთვის სიღრმე და გადაცემის პიკის 1/2 პოზიცია.კიდის ციცაბო: ანუ [(λT80-λT10)/λT10] *

მაღალი არეკვლა (HR): ფილტრში გამავალი სინათლის უმეტესი ნაწილი აირეკლება.

მაღალი გამტარობა (HT): გამტარობა მაღალია და ფილტრში გამავალი სინათლის ენერგიის დაკარგვა ძალიან მცირეა.დაცემის კუთხე: დაცემის კუთხესა და ფილტრის ზედაპირის ნორმას შორის დაცემის კუთხეს უწოდებენ.როდესაც სინათლე ეცემა ვერტიკალურად, დაცემის კუთხე არის 0°.

ეფექტური დიაფრაგმა: ფიზიკურ ზონას, რომელიც შეიძლება ეფექტურად იქნას გამოყენებული ოპტიკურ მოწყობილობებში, ეწოდება ეფექტური დიაფრაგმა, რომელიც, როგორც წესი, მსგავსია ფილტრის გარეგნული ზომისა, კონცენტრული და ოდნავ მცირე ზომის.საწყისი ტალღის სიგრძე: საწყისი ტალღის სიგრძე ეხება ტალღის სიგრძეს, რომელიც შეესაბამება ტალღის სიგრძეს, როდესაც გადაცემა იზრდება გრძელტალღოვანი ფილტრის პიკის 1/2-მდე და ზოგჯერ შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ზოლის პიკის 5% ან 10%. გავლის ფილტრი გადაცემის შესაბამისი ტალღის სიგრძე.

გათიშვის ტალღის სიგრძე: გათიშვის ტალღის სიგრძე ეხება ტალღის სიგრძეს, რომელიც შეესაბამება მოკლე ტალღის გამტარ ფილტრში გადაცემას პიკური მნიშვნელობის 1/2-მდე.დიაპაზონის ფილტრში ის ზოგჯერ შეიძლება განისაზღვროს, როგორც პიკური გადაცემის 5% ან 10%.გავლის სიჩქარის შესაბამისი ტალღის სიგრძე.

ზედაპირის სპეციფიკაციები და ფილტრების განზომილებიანი პარამეტრები ზედაპირის ხარისხი

ფილტრის ზედაპირის ხარისხს ძირითადად აქვს დეფექტები, როგორიცაა ნაკაწრები და ორმოები ზედაპირზე.ზედაპირის ხარისხისთვის ყველაზე ხშირად გამოყენებული სპეციფიკაციებია ნაკაწრები და ორმოები, რომლებიც მითითებულია MIL-PRF-13830B-ით.ორმოების დასახელება გამოითვლება ორმოს დიამეტრის მიკრონი 10-ზე გაყოფით, ჩვეულებრივ, ნაკაწრის ორმოს სპეციფიკაციას უწოდებენ სტანდარტულ ხარისხს 80-დან 50-მდე დიაპაზონში;ხარისხი 60-დან 40-მდე დიაპაზონში;და დიაპაზონი 20-დან 10-მდე ჩაითვლება მაღალი სიზუსტის ხარისხში.

ზედაპირის ხარისხი: ზედაპირის ხარისხი არის ზედაპირის სიზუსტის საზომი.იგი გამოიყენება თვითმფრინავების გადახრის გასაზომად, როგორიცაა სარკეები, ფანჯრები, პრიზმები ან ბრტყელი სარკეები.სიგლუვის გადახრა ჩვეულებრივ იზომება გოფრირების მნიშვნელობით (λ), რომელიც შედგება სატესტო წყაროებისგან მრავალი ტალღის სიგრძით, ერთი ზოლი შეესაბამება ტალღის სიგრძეს 1/2 და სიგლუვე არის 1λ, რაც წარმოადგენს ზოგადი ხარისხის დონეს;სიგლუვე არის λ/4, რაც წარმოადგენს ხარისხის დონეს;სიგლუვე არის λ/20, წარმოადგენს მაღალი სიზუსტის ხარისხის დონეს.

ტოლერანტობა: ფილტრის ტოლერანტობა ძირითადად არის ცენტრალური ტალღის სიგრძეზე და ნახევრად გამტარობაზე, ამიტომ მითითებულია ფილტრის პროდუქტის ტოლერანტობის დიაპაზონი.

დიამეტრის ტოლერანტობა: ზოგადად, ფილტრის დიამეტრის ტოლერანტობის გავლენა გამოყენებისას დიდი არ არის, მაგრამ თუ ოპტიკური მოწყობილობა უნდა დამონტაჟდეს დამჭერზე, გათვალისწინებული უნდა იყოს დიამეტრის ტოლერანტობა.ჩვეულებრივ, დიამეტრის ტოლერანტობას (± 0,1 მმ) უწოდებენ ზოგად ხარისხს, (± 0,05 მმ) - სიზუსტეს და (± 0,01 მმ) - მაღალ ხარისხს.

ცენტრის სისქის ტოლერანტობა: ცენტრის სისქე არის ფილტრის ცენტრალური ნაწილის სისქე.ჩვეულებრივ, ცენტრის სისქის ტოლერანტობას (± 0,2 მმ) უწოდებენ ზოგად ხარისხს, (± 0,05 მმ) - სიზუსტეს და (± 0,01 მმ) - მაღალ ხარისხს.