Scratch-Dig

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Scratch-Dig es una especificación utilizada para cuantificar la calidad superficial de un componente óptico (como una lente, un espejo o un filtro). Define el nivel admisible de defectos superficiales, concretamente rayas y picaduras (digs), en la superficie pulida del vidrio. Es principalmente una norma de aspecto, pero se convierte en una norma de rendimiento en sistemas láser de alta potencia o en aplicaciones de imagen de alto contraste.

La notación La especificación se expresa mediante dos números separados por un guion, de acuerdo con la norma militar estadounidense MIL-PRF-13830B.

  • Formato: [Número de raya] - [Número de picadura]
  • Ejemplo: 60-40 (se lee «sesenta-cuarenta»)

Los componentes

La raya (el primer número)

El número «Scratch» se refiere a la visibilidad o el brillo de una raya, no necesariamente a su anchura física.

  • Cómo funciona: Se compara visualmente una raya en el elemento óptico con un patrón calibrado (un conjunto maestro de rayas). Si la raya del elemento óptico no es más brillante que la raya n.º 60 del patrón, cumple la clasificación «60».
  • Error frecuente: El número (p. ej., 60) no equivale directamente al ancho en micrómetros. Es una clasificación por peso basada en el aspecto visual.
  • Valores nominales estándar: 80, 60, 40, 20, 10.

El valor Dig (el segundo número)

El número «Dig» se refiere al tamaño físico de las picaduras, burbujas o perforaciones puntiformes del vidrio. A diferencia de las rayas, es una medida directa del diámetro.
  • El cálculo: El número Dig representa el diámetro del defecto en unidades de 1/100 de milímetro (10 micrómetros).
  • Cálculo: Diámetro = número de picadura x 0.01 mm
  • Ejemplo: Una especificación Dig 50 permite un defecto con un diámetro de 0.5 mm (50 × 0.01).

Grados industriales habituales

Cada aplicación requiere un nivel de calidad superficial diferente. Las tolerancias más estrictas (números más bajos) aumentan considerablemente los costes de fabricación.

Grado Especificación Aplicación típica
Calidad comercial 80-50 Proyección convencional para consumo, fotografía y sensores de bajo coste. Los defectos pueden ser visibles a simple vista.
Calidad de precisión 60-40 Óptica de investigación, microscopía y láseres estándar de baja potencia. Es el estándar más habitual para componentes ópticos disponibles en catálogo.
Alta precisión 40-20 Sistemas de obtención de imágenes de alto rendimiento, telecomunicaciones y detección con poca luz.
Calidad láser 10-5 Cavidades láser de alta potencia y aplicaciones UV. Necesaria para evitar daños inducidos por láser (LIDT) y minimizar la dispersión.

Método de inspección

Según la norma MIL-PRF-13830B, la inspección la realiza visualmente un técnico capacitado.

  • Configuración: El componente óptico se observa sobre un fondo negro mate.
  • Iluminación: Se utiliza una iluminación lateral específica para hacer que los defectos superficiales "se iluminen" o dispersen la luz, facilitando su visualización.
  • Comparación: El técnico compara los defectos del componente óptico con una «placa calibrada y certificada de rayas y picaduras».

Por qué es importante

  • Dispersión: Los defectos superficiales dispersan la luz, lo que reduce el contraste (función de transferencia de modulación) y el rendimiento óptico del sistema.
  • Daño por láser: En sistemas láser de alta potencia, los arañazos actúan como «sumideros de energía». La energía del láser se concentra en el defecto, lo que provoca que el componente óptico se fracture o se queme (Laser Induced Damage Threshold).
  • Facilidad de limpieza: Los arañazos o picaduras profundos pueden retener contaminantes (polvo, aceite) difíciles de limpiar y deteriorar los recubrimientos con el tiempo.