偏光顕微鏡歪みビューア 光学原理

ガラスの応力制御はガラス製造工程において非常に重要な工程であり、適切な熱処理を施すことで応力を制御する方法はガラス技術者の間で広く知られています。しかし、ガラスの応力を正確に測定する方法は、依然として多くのガラス製造業者や技術者を悩ませる難題の一つであり、従来の経験的な推定は、現代社会におけるガラス製品の品質要件にますます適合しなくなっています。本稿では、一般的に使用されている応力測定方法を詳細に紹介し、ガラス工場の皆様のお役に立ち、啓発の場となることを願っています。

1. ストレス検出の理論的基礎:

1.1 偏光

光は進行方向と垂直な方向に振動する電磁波であり、進行方向と垂直なすべての振動面で振動していることはよく知られています。特定の振動方向のみを光路に通過させる偏光フィルタを導入すると、偏光を得ることができます。これを偏光と呼び、その光学特性に基づいて作られた光学機器が偏光子（偏光鏡歪みビューア).YYPL03 偏光鏡歪みビューア

1.2 複屈折

ガラスは等方性であり、どの方向でも同じ屈折率を持ちます。ガラスに応力がかかると、等方性が崩れ、屈折率が変化します。その結果、2つの主応力方向の屈折率が等しくなくなり、複屈折が発生します。

1.3 光路差

偏光が厚さtの応力を受けたガラスを通過すると、光ベクトルはそれぞれx方向とy方向の応力に振動する2つの成分に分かれる。vxとvyがそれぞれ2つのベクトル成分の速度であるとすると、ガラスを通過するのに必要な時間はそれぞれt/vxとt/vyとなり、2つの成分が同期しなくなると、光路差δが生じる。