本發(fā)明涉及光學(xué)鏡頭技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于熱成像的無熱化光學(xué)鏡頭及其制備工藝。
背景技術(shù)：
光學(xué)鏡頭是機(jī)器視覺系統(tǒng)中必不可少的部件，直接影響成像質(zhì)量的優(yōu)劣，影響算法的實現(xiàn)和效果。光學(xué)鏡頭從焦距上可分為短焦鏡頭、中焦鏡頭，長焦鏡頭；從視場大小分有廣角、標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)攝鏡頭；結(jié)構(gòu)上分有固定光圈定焦鏡頭，手動光圈定焦鏡頭，自動光圈定焦鏡頭，手動變焦鏡頭、自動變焦鏡頭，自動光圈電動變焦鏡頭，電動三可變(光圈、焦距、聚焦均可變)鏡頭等。
熱像儀將人眼看不見的景物熱輻射，通過紅外光學(xué)鏡頭會聚成像到紅外探測器的敏感面上，經(jīng)探測器光電轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生與景物溫度分布和輻射特征相關(guān)的電信號，再由成像電路處理后，在顯示器上顯示人眼可視的景物圖像，或?qū)@取的目標(biāo)信息用于監(jiān)測、識別、跟蹤和分析，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，熱像儀的應(yīng)用越來越廣泛。
由于紅外光學(xué)材料的折射率溫度系數(shù)dn/dt較大，以最重要的紅外光學(xué)材料鍺為例，鍺的dn/dt達(dá)3.96E-4；以之相比，白光系統(tǒng)用的最多的材料H-K9L，其dn/dt為3.6E-6，可見鍺的dn/dt比H-K9L大了整整兩個數(shù)量級。因此隨著溫度的變化，紅外光學(xué)材料的折射率將發(fā)生變化，元件的曲率、厚度和間隔也將發(fā)生變化，再加上儀器殼體的熱脹冷縮，使系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的像面熱漂移以致不能使用，所以在紅外光學(xué)中進(jìn)行無熱化設(shè)計就成為一個至關(guān)重要的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種用于熱成像的無熱化光學(xué)鏡頭及其制備工藝。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
用于熱成像的無熱化光學(xué)鏡頭，該鏡頭由如下重量份數(shù)的原料制成：
方解石48-54份、純堿11-16份、納米二氧化硅8-12份、改性滑石粉10-12份、?；w維8-10份、珍珠微粉8-10份、石墨烯微片8-10份、低碳鋼纖維22-26份、六方晶系氮化硼15-18份、錳粉4-6份、氧化鋯4-6份、硼化鉿4-6份、氧化硼0.5-1份、氧化鈹0.5-1份、硫酸鈣晶須1-2份。
所述改性滑石粉制備方法是，將滑石粉先在300-400℃溫度下煅燒1-2小時，然后趁熱放入-50℃冷庫冷凍，接著再在450-500℃溫度下煅燒30分鐘，然后用40-60MHz超聲波超聲處理10分鐘，接著用-20℃氮氣對滑石粉冷吹30分鐘，待滑石粉自然恢復(fù)至常溫即得改性滑石粉。
用于熱成像的無熱化光學(xué)鏡頭的制備方法，包括以下步驟：
(1)將除了改性滑石粉、硫酸鈣晶須外的各原料混合投入熔煉爐內(nèi)熔融，加熱至900℃時投入改性滑石粉，然后將溫度降至600-700℃后向熔煉爐內(nèi)投入硫酸鈣晶須，然后繼續(xù)熔煉加熱至1320-1440℃，熔煉30分鐘；
(2)將步驟(1)的熔煉物料成型成鏡頭狀，然后冷卻處理，按每分鐘冷卻30℃的速度冷卻至常溫即得該光學(xué)鏡頭。
步驟(1)中繼續(xù)熔煉加熱至1380℃。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明鏡頭適合于高溫下熱成像使用，在600℃的高溫下鏡頭折射率沒有變化，而且不發(fā)生像面熱漂移，使用性能非常穩(wěn)定，而且鏡頭熱漲率非常低，同時鏡頭不會發(fā)生偏光現(xiàn)象。
具體實施方式
為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實施例1
用于熱成像的無熱化光學(xué)鏡頭，該鏡頭由如下重量份數(shù)的原料制成：
方解石51份、純堿14份、納米二氧化硅10份、改性滑石粉11份、?；w維9份、珍珠微粉9份、石墨烯微片9份、低碳鋼纖維24份、六方晶系氮化硼16份、錳粉5份、氧化鋯5份、硼化鉿5份、氧化硼0.8份、氧化鈹0.8份、硫酸鈣晶須1.5份。
所述改性滑石粉制備方法是，將滑石粉先在300-400℃溫度下煅燒1-2小時，然后趁熱放入-50℃冷庫冷凍，接著再在450-500℃溫度下煅燒30分鐘，然后用40-60MHz超聲波超聲處理10分鐘，接著用-20℃氮氣對滑石粉冷吹30分鐘，待滑石粉自然恢復(fù)至常溫即得改性滑石粉。
用于熱成像的無熱化光學(xué)鏡頭的制備方法，包括以下步驟：
(1)將除了改性滑石粉、硫酸鈣晶須外的各原料混合投入熔煉爐內(nèi)熔融，加熱至900℃時投入改性滑石粉，然后將溫度降至600-700℃后向熔煉爐內(nèi)投入硫酸鈣晶須，然后繼續(xù)熔煉加熱至1380℃，熔煉30分鐘；
(2)將步驟(1)的熔煉物料成型成鏡頭狀，然后冷卻處理，按每分鐘冷卻30℃的速度冷卻至常溫即得該光學(xué)鏡頭。
實施例2
用于熱成像的無熱化光學(xué)鏡頭，該鏡頭由如下重量份數(shù)的原料制成：
方解石48份、純堿11份、納米二氧化硅8份、改性滑石粉10份、?；w維8份、珍珠微粉8份、石墨烯微片8份、低碳鋼纖維22份、六方晶系氮化硼15份、錳粉4份、氧化鋯4份、硼化鉿4份、氧化硼0.5份、氧化鈹0.5份、硫酸鈣晶須1份。
所述改性滑石粉制備方法是，將滑石粉先在300-400℃溫度下煅燒1-2小時，然后趁熱放入-50℃冷庫冷凍，接著再在450-500℃溫度下煅燒30分鐘，然后用40-60MHz超聲波超聲處理10分鐘，接著用-20℃氮氣對滑石粉冷吹30分鐘，待滑石粉自然恢復(fù)至常溫即得改性滑石粉。
用于熱成像的無熱化光學(xué)鏡頭的制備方法，包括以下步驟：
(1)將除了改性滑石粉、硫酸鈣晶須外的各原料混合投入熔煉爐內(nèi)熔融，加熱至900℃時投入改性滑石粉，然后將溫度降至600-700℃后向熔煉爐內(nèi)投入硫酸鈣晶須，然后繼續(xù)熔煉加熱至1320℃，熔煉30分鐘；
(2)將步驟(1)的熔煉物料成型成鏡頭狀，然后冷卻處理，按每分鐘冷卻30℃的速度冷卻至常溫即得該光學(xué)鏡頭。
實施例3
用于熱成像的無熱化光學(xué)鏡頭，該鏡頭由如下重量份數(shù)的原料制成：
方解石54份、純堿16份、納米二氧化硅12份、改性滑石粉12份、?；w維10份、珍珠微粉10份、石墨烯微片10份、低碳鋼纖維26份、六方晶系氮化硼18份、錳粉6份、氧化鋯6份、硼化鉿6份、氧化硼1份、氧化鈹1份、硫酸鈣晶須2份。
所述改性滑石粉制備方法是，將滑石粉先在300-400℃溫度下煅燒1-2小時，然后趁熱放入-50℃冷庫冷凍，接著再在450-500℃溫度下煅燒30分鐘，然后用40-60MHz超聲波超聲處理10分鐘，接著用-20℃氮氣對滑石粉冷吹30分鐘，待滑石粉自然恢復(fù)至常溫即得改性滑石粉。
用于熱成像的無熱化光學(xué)鏡頭的制備方法，包括以下步驟：
(1)將除了改性滑石粉、硫酸鈣晶須外的各原料混合投入熔煉爐內(nèi)熔融，加熱至900℃時投入改性滑石粉，然后將溫度降至600-700℃后向熔煉爐內(nèi)投入硫酸鈣晶須，然后繼續(xù)熔煉加熱至1440℃，熔煉30分鐘；
(2)將步驟(1)的熔煉物料成型成鏡頭狀，然后冷卻處理，按每分鐘冷卻30℃的速度冷卻至常溫即得該光學(xué)鏡頭。
試驗
本發(fā)明實施例1、2、3制得的鏡頭與普通熱成像鏡頭性能對比如下表：
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。