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光机系统设计(原书第4版)卷I 光机组件的设计和分析

光机系统设计(原书第4版)卷I 光机组件的设计和分析

光机领域世界经典著作第4版,由世界知名光机领域专家主编,给出多种设计方案,给出100多个设计实例
  • 字数: 1005
  • 装帧: 精装
  • 出版社: 机械工业出版社
  • 作者: [美] 小保罗·R.约德(Paul R. Yoder,Jr.) 著 周海宪 译
  • 出版日期: 2020-08-01
  • 商品条码: 9787111656043
  • 版次: 1
  • 开本: 16开
  • 页数: 625
  • 出版年份: 2020
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精选
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第4版以两卷版形式出版,将扩充后的内容、新插图、数据表格和参考文献紧密联系在一起。第4版的许多内容都不同于前三版:Daniel Vukobratovich先生在材料、光机系统设计、光学仪器分析、大型反射镜和结构方面具有渊博的专业知识,承担了本书该部分内容的撰写工作;Jan Nijenhuis撰写了新的一章,综述了挠性机构的运动学特性和应用;另外几位光机专家撰写了其他非常重要的几个章节;为了向读者展示如何利用本书介绍的理论、公式和分析方法,还对一些章节内容进行了扩充,介绍了总计110个设计实例。
内容简介
《光机系统设计(原书第4版)》分两卷、共19章。本书为卷Ⅰ,由11章和附录组成:第1章光机设计过程;第2章环境影响;第3章材料的光机性质;第4章单透镜安装技术;第5章多透镜组件安装技术;第6章光窗、整流罩和滤光片的设计和安装技术;第7章棱镜设计和应用;第8章棱镜安装技术;第9章小型反射镜的设计和安装技术;第10章挠性装置的运动学设计和应用技术;第11章光机设计界面分析。本书提供的技术内容与实例能够对军事、航空航天和民用光学仪器应用中的设计概念、具体设计、开发、评价和使用提供有益指导。本书可供在光电子领域中从事光学仪器设计、光学设计和光机结构设计的设计工程师、光机制造工艺工程师、光机材料工程师阅读,也可作为大专院校相关专业本科生、研究生和教师的参考用书。
作者简介
Paul RYoder,Jr先生,先后毕业于美国宾夕法尼亚州亨丁顿市朱尼亚塔学院(Juniata College),获物理学学士学位(1947年);宾夕法尼亚州州立大学(Penn State University),获物理学硕士学位(1950年)。在美国陆军法兰克福军工厂从事光学设计和光机工程设计工作(1951~1961)。他曾在PerkinElmer 公司工作(1961~1986),受聘为光学和光机工程方面的专家顾问(1986~2006);是美国光学协会(OSA)和国际光学工程学会(SPIE)会员。他参加了美国光学学会光学手册(OSA Handbook of Optics)(McGraw Hill,1995,2010)、光机工程手册(Handbook of Optomechanical Engineering)(CRC Press,1997)部分章节的编写,并与Fischer和BTadicGaleb共同撰写了《光学系统设计》(Optical System Design)(McGraw Hill,2008)一书,还出版了《光学仪器中光学零件的安装技术》(Mounting Optics in Optical Instruments)(SPIE Press,2002,2008),也是本书前三版的作者;发表了60多篇论文,获得14项美国和外国专利,在国际光学工程学会(SPIE)、美国政府部门以及美国、欧洲和亚洲的工业部门举办过75场光学和光机工程方面的短训班。 Daniel Vukobratovich先生,是美国亚利桑那州图森市雷神(Raytheon)公司的一名(多学科)高级工程师和亚利桑那大学光学工程学院的兼职教授,主要研究领域是光机设计。他发表了50多篇学术论文,参加了《红外/电光系统手册》(IR/EO Systems Handbook)第4卷光机系统(SPIE Optical Engineering Press,1993)以及《光机工程手册》(Handbook of Optomechanical Engineering)(CRC Press,1997)相关章节的编写工作;在12个国家举办过光机方面的短训班,被聘为40多家公司的顾问。2011年,他与Paul Yoder先生共同撰写了《SPIE′s Field Guide to Binoculars and Scopes》。他是国际光学工程学会(SPIE)会员和光机工作小组的创办成员;获得多项国际专利;并且,由于在金属基光学复合材料方面的贡献而获得R&D 100奖(美国科学杂志《研究与发展》(R&D)主办的创新奖,评选出过去一年全球100位具创新和技术意义上的上市产品,也被誉为“科技创新奥斯卡奖”)。他利用新型材料(金属及复合材料,泡沫芯)主导研发了一系列超轻型望远镜以及航天飞机STS95任务、火星观察者、火星全球勘测者和远紫外光谱探测仪(FUSE)的空间望远镜系统。David Aikens先生,是美国康涅狄格州切斯特市Savvy Optics公司的董事长。该公司主要生产光学零件表面质量检测设备。他在光学工程和制造,尤其是光学设计领域工作了30多年;长期以来,参与光学制图和规范的标准化工作,担任美国光学标准化委员会(ASC/OP)秘书,还担任光学和电子光学标准化委员会的执行理事,审查美国和国际中所有与美国相关的标准化活动。如卷Ⅰ第1章所述,DavidAikens先生已经为国际标准化组织(ISO)和美国标准化组织提供了许多光学标准化活动的*新消息。Jan Nijenhuis先生,是卷Ⅰ第10章的主要作者。1980年,他以优异成绩毕业于荷兰代尔夫特理工大学航天工程系,获得科学硕士;之后,作为机械工程师加入荷兰福克飞机的飞行控制系统设计团队,并工作了8年;然后,到荷兰国家应用科学研究院(TNO)从事应用物理方面的研究,在空间、天文学和光刻仪器的设计和研发项目方面工作了25年;目前,是荷兰Nijenhuis精密工程公司的董事长。Kevin ASawyer先生,在光机领域有30多年的工作经验,主要从事适配器(HSA)工程方面的工作。他在航空工业界工作了28年,其中包括在美国国家航空航天局(NASA)阿姆斯研究中心工作的11年,作为专业顾问工作的9年,以及在美国洛克希德·马丁公司工作的8年。并且,他被圣何塞州立大学机械工程系聘为兼职教授28年,讲授过光机结构和真空工程相关的多门课程。Sawyer先生,在圣何塞州立大学获得了机械工程、机械设计和控制技术的学士和硕士学位,1995年在亚利桑那大学获得光机工程的博士学位。他是美国机械工程师协会(ASME)的准会员,是美国加利福尼亚州注册专业工程师。他主要负责第4版卷Ⅰ第1章有关技术项目的内容,并反复核对以确保其准确性和完整性。David MStubbs先生,1976年获得美国佛罗里达州墨尔本市佛罗里达理工大学机械工程系学士学位,此后在一些大学学习了大量的研究生课程。其整个职业生涯都是在航空领域度过的,他先就职于美国斯佩里飞行系统公司和麦道飞机公司,然后进入洛克希德公司飞机飞弹研究实验室一直工作了34年。David先生在合并成洛克希德·马丁公司之前,领导着一个有30名工程师组成的光机工程团队。其经历包括机械设计的所有阶段:从概念研究到设计分析、硬件和测试。他发表了23篇论文,获得8项专利,目前正在设计技术上颇具挑战性的光学系统。David MStubbs先生在卷Ⅰ第1章中的贡献主要是更新了*新的有关光机系统和仪器研发投资项目的设计研发实际信息。
目录
目录原书第4版译者序原书第3版译者序原书第4版前言作者简介第1章光机设计过程1.1概述1.2确定技术要求1.3概念设计1.4技术性能要求和设计约束1.5初步设计1.6设计分析和计算机建模1.7误差预估和公差1.8试验建模1.9最终设计1.10设计审查1.11仪器制造1.12最终产品评估1.13编制设计文件1.14系统和并行工程参考文献第2章环境影响2.1概述2.2影响产品性能的因素2.2.1温度2.2.2压力2.2.3静态变形和应力2.2.4振动2.2.5冲击2.2.6湿度2.2.7腐蚀2.2.8环境污染2.2.9霉菌2.2.10磨损、侵蚀和撞击2.2.11高能辐射和微小陨石2.2.12激光对光学元件的损伤2.2.12.1基本原理2.2.12.2折射表面和反射镜2.2.12.3材料和测量2.2.12.4薄膜2.2.12.5损伤探测2.3光学件的环境测试参考文献第3章材料的光机性质3.1概述3.2折射光学元件的材料3.2.1基本要求3.2.2光学玻璃3.2.3光学塑料3.2.4光学晶体3.2.4.1碱和碱土金属卤化物3.2.4.2玻璃及其他氧化物材料3.2.4.3半导体3.2.4.4硫属化物3.2.4.5与光学材料热特性相关的系数3.3反射光学元件的材料3.3.1高频、中频和低频状态下的平滑度3.3.2稳定性3.3.3硬度3.3.4热特性3.4机械零件材料3.4.1铝3.4.1.1铝合金11003.4.1.2铝合金20243.4.1.3铝合金60613.4.1.4铝合金70753.4.1.5铝合金3563.4.2铍3.4.3铜3.4.3.1铜合金C101003.4.3.2铜合金C172003.4.3.3铜合金C3603.4.3.4铜合金C260C3.4.3.5格立德(GlidcopTM)铜合金3.4.4因瓦合金和超因瓦合金3.4.5镁3.4.6碳钢3.4.7不锈钢3.4.8钛合金3.4.9碳化硅3.4.10硅3.4.11复合材料3.5黏合密封剂3.5.1光学胶3.5.1.1失液胶3.5.1.2热塑胶3.5.1.3热凝胶3.5.1.4光凝胶3.5.2物理特性3.5.3透射特性3.5.4光学表面胶合3.5.5结构件黏合剂3.5.5.1环氧树脂3.5.5.2聚氨酯橡胶黏合剂3.5.5.3氰基丙烯酸盐黏合剂3.6密封胶3.7光机材料专用膜层3.7.1保护膜3.7.1.1油漆3.7.1.2电镀和阳极镀3.7.1.3专用镀膜3.7.2光学发黑处理3.7.3改进表面平滑度的镀膜3.7.3.1镀镍3.7.3.2镀铝3.8光机零件加工技术3.8.1光学零件加工3.8.2机械零件加工3.8.2.1机械加工法3.8.2.2铸造法3.8.2.3锻造和压延法3.8.2.4复合材料加工和固化3.8.3对加工工艺的综合评估3.9材料硬度参考文献第4章单透镜安装技术4.1概述4.2共轴光学4.3透镜重量和重心4.3.1透镜重量计算4.3.2透镜重心4.4低精度单透镜安装技术4.4.1弹簧固定法4.4.2滚边(镜座)安装法4.4.3卡环安装法4.5曲面边缘透镜安装技术4.6轴向预紧力计算方法4.6.1一般考虑4.6.2螺纹压圈安装法4.6.3连续法兰盘安装法4.6.4多悬臂式弹性卡环安装法4.6.5法兰盘和弹簧卡环与透镜的接口界面4.7面接触光机界面4.7.1尖角界面4.7.2相切界面4.7.3超环面界面4.7.4球形界面4.7.5倒边界面4.8透镜的弹性环安装技术4.9定心车装配工艺(珀克法)4.10透镜的挠性安装技术4.11塑料透镜安装技术参考文献第5章多透镜组件安装技术5.1概述5.2多元件间隔分析5.3定心车装配工艺5.4不包含运动零件的物镜组件的安装实例5.4.1定焦望远镜目镜5.4.2红外传感器物镜5.4.3电影放映物镜5.4.4低畸变投影物镜5.4.5大型天体照相物镜组件5.5包含运动零件的物镜组件的安装实例5.5.1显微物镜5.5.2高冲击负载用准直物镜5.5.3中红外物镜5.5.4内调焦照相物镜5.5.5调焦双目望远镜5.5.6视度调节5.5.7变焦物镜5.6塑料光学组件5.7透镜的液体胶合技术5.8折反射系统5.8.1实心折反射物镜5.8.2折反式星探测仪5.8.3折反式红外物镜5.8.4卫星跟踪相机5.8.5导弹跟踪照相物镜5.9物镜组件的对准5.9.1概述5.9.2望远对准技术5.9.3点源显微镜调校技术5.9.4精密转轴调校技术5.9.5双目望远镜准直误差校准技术5.9.6物镜组件的性能优化5.10高性价比的演示验证/测试系统5.11反射式望远系统的对准技术参考文献第6章光窗、整流罩和滤光片的设计和安装技术6.1概述6.2普通光窗安装技术6.3特殊光窗安装技术6.4保护盖和整流罩安装技术6.4.1球形表面6.4.2保形表面6.5压差效应6.5.1光窗最小厚度6.5.2光学性能衰退6.6滤光片参考文献第7章棱镜设计和应用7.1概述7.2几何关系7.2.1空气棱镜界面的折射和反射7.2.2平板玻璃造成光束位移7.2.3棱镜隧道图7.2.4全内反射7.2.5棱镜和平板玻璃的像差

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