偏光應力儀對玻璃材料內部應力的測量的重要性

　　偏光應力儀大量應用于玻璃、塑料等透明材質(zhì)的內部應力檢測。長(cháng)期以來(lái)該儀器的校準一直難以實(shí)施，本文介紹了基于光強法的光學(xué)相位延遲的量值復現原理及相應的測量裝置，闡述了光學(xué)相位延遲量值的傳遞過(guò)程和相關(guān)問(wèn)題。

　　玻璃等透明材料存在的內部應力是這些材料的極為重要的物理指標。該應力的存在不僅導致材料表面會(huì )隨時(shí)間而慢慢變形，嚴重影響成像質(zhì)量，而且應力分布不均勻嚴重時(shí)還會(huì )引起自爆。近期發(fā)生的玻璃幕墻自爆事件，以及啤酒瓶的安全事件就是其典型事例。因此，對該類(lèi)材料內部應力的準確測量顯得尤為重要。

　　目前，市面上用于測量透明材料內部應力的儀器主要為偏光應力儀(又稱(chēng)偏光儀)。其測量原理基于應力雙折射檢測，即：玻璃是各向同性體，各方向的折射率相同。如果玻璃中存在應力，各向同性的性質(zhì)會(huì )受到破壞，引起折射率的變化，兩個(gè)主應力方向的折射率不再相同，會(huì )出現雙折射現象。雙折射導致材料產(chǎn)生光學(xué)相位延遲，其相位延遲值與應力值的關(guān)系由下式確定：

　　δ=CΔσ

　　式中：δ為相位延遲；Δσ為x及y方向的應力差；C為應力光學(xué)常數，它是物性常數，僅與玻璃品種有關(guān)。只要能測量出相位延遲值，就可以知道材料的內部應力。并且，絕大多數偏光應力儀給出的量值就是相位延遲值。

　　雖然該項測試與人們的安全息息相關(guān)，但由于相關(guān)的校準技術(shù)規范及檢定規程至今尚未建立，相關(guān)的量傳體系也沒(méi)有完善，因此，偏光應力儀的校準一直存在問(wèn)題。