Как очистить ваши оптические элементы

Наличие грязи, загрязнений, отпечатков, пятен и частиц на оптических поверхностях может препятствовать правильной работе оптики и снижать её характеристики. Поэтому, чтобы продлить срок службы оптики и улучшить производительность оптических систем, важно знать, как правильно очищать оптику. Для разных типов оптики (например, неокрашенных металлических подложек, покрытой оптики, плоских и сферических линз, микрооптики, решёток и т. д.) требуются различные методы очистки, а неправильная процедура может повредить оптику. В этой статье Shalom EO представляет самые распространённые методы очистки оптики, а также предостережения и важные моменты проведения процедур. Обратите внимание, что это лишь общее руководство; для оптики, требующей особой обработки, свяжитесь с нами за дополнительными инструкциями.

Представленные методы подходят для большинства оптических элементов, но есть исключения. Некоторые оптики чрезвычайно деликатны и чувствительны, поэтому любые процедуры с механическим воздействием противопоказаны. Это, например, оптика с голографическими или штриховыми решётками, неокрашенные металлические подложки, металлические покрытия, пелликулы и другие мягкие покрытия. Единственный допустимый метод очистки таких элементов — продувка, которая будет подробно рассмотрена ниже.

Всегда надевайте перчатки или напальчники — на некоторых оптиках (например, на голом металле) отпечатки пальцев остаются навсегда. Убедитесь, что зона работы чиста и свободна от пыли (рекомендуется чистая комната или ламинарный шкаф), а для оптики из гигроскопичных материалов контролируйте влажность. Большинство кристаллов чувствительны к температуре, поэтому поддерживайте оптимальную и стабильную температуру перед открытием контейнера. Не разговаривайте и не жуйте жвачку во время работы, чтобы не занести слюну на поверхность оптики.

Инструменты:

Для протирок подойдут тампоны, ватные палочки, ватные жгутики и чистящая бумага для оптики. Для ванночного метода потребуется чашка Петри для установки элемента и растворителя. Полезны перчатки или напальчники, деликатные пинцеты или зажимы, воздуходувки и реагент-грэйд растворители.

Растворы и растворители

Наиболее часто используют ацетон, метанол и изопропиловый спирт. Метанол самый агрессивный, поэтому требует осторожности, но быстро испаряется и не оставляет следов. Ацетон отлично удаляет жир, но вреден для человека — используйте химически стойкие перчатки; не применяйте для пластиковых элементов (ацетон разрушает пластик). Изопропиловый спирт самый безопасный, но реагирует с алюминием — не используйте его для голого алюминия или алюминиевых покрытий. При необходимости можно применять мягкий мыльный раствор, но после него обязательно промывайте оптику деионизированной водой.

Таблица: растворы и материалы, которым они противопоказаны

Раствор	Не применять для
Спирт	Алюминиевые подложки и покрытия
Кислоты (HCl, HF и др.)	Покрытия / ZnS, ZnSe / оптическое стекло (UVFS, CaF2, MgF2, N-BK7)
Ацетон	Пластиковая оптика
Мыльный раствор	Голые металлические подложки и глубокодеионное УФ-покрытие, сферические линзы, клеёная оптика, алюминиевые покрытия, кубические полупрозрачные пластины и пластинчатые поляризаторы, нейтральные свето-ослабляющие фильтры, эталоны
Любой	Металлические покрытия

Осмотр оптики:

Сначала оцените степень загрязнения, выберите способ очистки и спланируйте пути продувки/протирки. Шаги:

1. Наденьте перчатки или напальчники, чтобы не оставить отпечатков.
2. Держите оптику за кромки, не касайтесь поверхности. Для микрооптики используйте немаркие бамбуковые или пластиковые пинцеты — металлические могут поцарапать.
3. Под ярким светом осмотрите поверхность под разными углами, лучше на тёмном фоне — дефекты заметнее. При необходимости используйте увеличительные приборы.

Рис. 1. Осмотр оптики под ярким светом.

Метод продувки

Самый мягкий и безопасный способ очистки — продувка с помощью резиновой груши с отфильтрованным воздухом или азотом. Другие сжатые газы не рекомендуются — образуются капли. Нельзя дуть ртом — слюна попадёт на поверхность! Цель — удалить рыхлый пыль и частицы.

Перед любыми другими методами обязательно продуйте оптику, иначе частицы поцарапают поверхность при протирке. Держите сопло под малым углом к поверхности, чтобы мягко сдуть загрязнения, а не бить прямым потоком. Для больших элементов проделайте восьмёрку по всей площади.

Внимание: для хрупких элементов (например, поверхности поляризаторов из кальцита) не направляйте сопло прямо и не приближайте его близко.

Рис. 2–3. Держите оптику за кромки или аккуратно зажимайте пинцетом.

Метод капли и сдвига

Если продувка недостаточна, примените метод «капля и сдвиг» для плоских поверхностей:

1. По возможности извлеките элемент из оправы.
2. Сначала очистите кромки, чтобы грязь не попала на тряпку.
3. Держите оптику за кромки.
4. Возьмите чистую салфетку для оптики, капните 1–2 капли растворителя.
5. Аккуратно сдвигайте салфетку по поверхности, прикладывая равномерное усилие, планируя путь, чтобы задеть минимум площади. При правильной технике не остаётся разводов; если они появляются, возьмите новую салфетку и повторите.

Метод отлично удаляет отпечатки и лёгкие пятна. Для сильных загрязнений повторяйте с новой салфеткой.

Метод протирки

Для сферических поверхностей (шары, полушары, сферические линзы) и монтированной оптики, а также для более прочных элементов, если «капля и сдвиг» не справляется:

1. Сложите салфетку, зажмите её пинцетом или зажимом. Для мелких элементов используйте ватные палочки.
2. Увлажните её растворителем — салфетка должна быть влажной, но не капать.
3. Протирайте поверхность одним плавным движением, постепенно вращая салфетку, чтобы загрязнение переносилось на чистый участок.
4. Повторяйте до полного удаления загрязнений.

Разводы возникают, если салфетка слишком мокрая или её края соприкасаются с поверхностью. Уберите разводы более крупной салфеткой, смоченной метанолом; не протирайте взад-вперед — только в одном направлении.

Рис. 4. Метод протирки.

Метод ванночки/погружения

Когда протирка слишком агрессивна, используйте ванночку в чашке Петри (не для клеёной или монтированной оптики):

1. Налейте растворитель в чашку Петри, дно выстелите мягкой салфеткой.
2. Поместите оптику, аккуратно очистите ватным шариком.
3. Достаньте и высушите.
4. Если остался развод — удалите методом «капля и сдвиг».

Ультразвуковая очистка

Оптику помещают в ультразвуковую ванну на ~1 минуту. На производстве часто используют перед нанесением покрытий. Но для оптики с решётками и покрытиями ультразвук может оторвать слой и разрушить покрытие.

Хранение оптики

После очистки храните оптику в чистом виде: заверните каждый элемент в химически инертную бумагу и уложите в предназначенную для неё коробку.

Рис. 5–6. Защитная упаковка оптики в бумагу.

Соответствие методов очистки типу оптики:

Оптика/Метод	Продувка	Капля и сдвиг	Протирка	Ванночка	УЗ очистка
Голые металлические подложки и глубокое УФ-покрытие	Да	—	—	—	—
Неметаллические подложки	Да	Да	Да	Да	Да
Клеёная оптика	Да	Да	Да	—	—
Сферические линзы и криволинейная оптика	—	Да	—	—	—
Однослойные MgF2-покрытия	Да	Да	Да	Да	—
Защищённые металлические покрытия	Да	Да	Да	Да	—
Лазерные покрытия (AR/HR)	Да	Да	Да	Да	—
Пелликулярные полупрозрачные пластины	Да, но не касайтесь плёнки	—	—	—	—
Кубические полупрозрачные пластины	Да	Да	Да	—	—
Пластинчатые полупрозрачные пластины	Да	Да	Да	Да	—
Волновые пластины	Да	Да	Да	—	—
Пластинчатые поляризаторы	Да	Да	Да	—	—
Ультрабыстрые покрытия	Да	Да	Да	Да	—
Интерференционные фильтры	Да	Да	Да	Да	Да
Цветные стеклянные фильтры	Да	Да	Да	Да	Да
Нейтральные фильтры (металлические)	Да	Да	—	Да	—
Нейтральные фильтры (абсорбционные)	Да	Да	Да	Да	—
Покрытия для высоких энергий	Да	Да	Да	Да	Да
Эталоны	Да	Да	Да	—	—

Tags: Как очистить ваши оптические элементы | Примечания к применению оптики

---