Geniş diyafram asferik yüzeyinin iyon ışın parlatma teknolojisi

Bilim ve teknolojinin gelişmesiyle, optik işleme araçları gelişmeye devam ediyor. Optik yüzeyin işleme yöntemleri, desen oluşturma yöntemi gibi geleneksel düşük verim ve zayıf doğruluk yöntemlerinden geliştirilmiştir. Bilgisayar teknolojisi ve lazer girişim teknolojisine dayalı bilgisayar yüzey şekillendirme teknolojisine bant düzeltme yöntemi ve stres işleme yöntemi ve optik işleme verimliliği ve işleme doğruluğu büyük ölçüde geliştirilmiştir. Daha yüksek işleme kesinliğine sahip iyon ışını parlatma yöntemi, optik işleme alanında da tanıtıldı, optik işlemenin kesinliğini ve doğruluğunu daha da geliştirdi.

Iyon ışın parlatma ilk olarak Wilson ve Reicher ve al tarafından 1988 yılında önerilmiştir. Prensipte geleneksel optik işleme yöntemlerinden farklı teknik bir yöntemdir. Fiziksel olarak, maddenin varlığı katı, sıvı ve gaza ayrılır ve madde, enerjiyi emerek veya serbest bırakarak üç eyalette birbirine dönüştürülebilir. Madde gaz durumunda olduğunda, daha fazla enerji emer, plazmaya heyecanlı olabilir, bu yüzden plazma da maddenin dördüncü durumu olarak bilinir. İyon ışını parlatma, malzeme giderimi elde etmek için dördüncü madde, plazmayı kullanır.

İyon ışını parlatma prensibinin şematik diyagramı

Temas malzemesinin çıkarılmasından temas dışı malzeme giderimine kadar çapraz etki alanı gerçekleştiren optik işleme alanında önemli bir atılımdır. Ve optik işleme için yeni olasılıklar ve uygulamalar getirerek, atomik düzeyde malzeme giderimi gerçekleştirebilir.

Amerika birleşik devletleri Kodak şirketi 1980s iyon ışını parlatma ile ilgili araştırma yapmaya başladı ve 2500mm kalibreli işleme kapasitesi ile kendi iyon ışın parlatma makinesini kurdu. Bu aynı zamanda ilk kez iyon ışın parlatma büyük çaplı off-eksen aspheres işleme için kullanıldığını bildirdi, optik işleme alanında iyon ışını parlatma uygulaması için büyük önem taşımaktadır.

Alman NTG şirketi tarafından başlatılan iyon ışın parlatma makinesi ve alman IOM araştırma enstitüsü de asferik optik elemanların parlatma yeteneğine sahiptir. Ve şirket tarafından başlatılan iyon ışın parlatma makinesinin maksimum işleme çapı 2000 mm'ye ulaşır.

Iyon ışın parlatma kaldırma fonksiyonu şeması

Sıradan görüntüleme sistemlerinin ayna parlatmasına ek olarak, iyon ışını parlatma da daha yüksek işleme doğruluğu gereksinimleri ile litografi makinesi objektif sisteminin hassas parlatma işlemine uygulanmıştır. Almanya'daki Zeiss şirketi, iyon ışını parlatma kaldırma fonksiyonunun ve iyon enerjisinin ve diğer parametrelerin boyutunu ayarlayarak kaldırma doğruluğunu doğru bir şekilde kontrol eder ve aşırı ultraviyole litografi hedefinin parlatılmasını gerçekleştirir. Ve ideal etkiyi elde etti.

Pekin Edvance ion beam Technology araştırma enstitüsü co, ltd tarafından bağımsız olarak geliştirilen evrensel iyon ışın aşındırma sistemi sadece geleneksel mikro ve nano yapı aşındırma gerçekleştirmek değil, aynı zamanda iyon ışın temizleme elde, malzeme yüzey parlatma ve diğer fonksiyonlar. Hassas microoptical cihazlar açısından Edvance, çin'in Changchun optik makine enstitüsü için ilk büyük boyutlu ikili optik cihazını başarıyla geliştirdi ve komple ekipman ve proses yazılımı setleri sağladı.

Iyon ışın parlatma ana avantajları: 1. Temassız malzeme kaldırma, ayna işleme sırasında stres tarafından deforme olmayacak, bu yüzden kopya etkisi üretmeyecektir. Aynanın kenarındaki kaldırma fonksiyonu, temas alanı ve basınç değişiklikleri nedeniyle değişmez, kenar kaldırma fonksiyonu merkezle aynıdır, ve işleme sürecinde kenar etkisi yoktur. İşleme işlemi sırasında, iyon kaynağı, iş parçasının yüzeyini tamamen hareket ettirebilir ve işleme işleminin tamamen tamamlanabilir ve daha güçlü çalışabilirliğe sahip olmasını sağlar. 2. Neredeyse Gaussian kaldırma fonksiyonu. Diğer optik işleme yöntemlerinin kaldırma işlevinden farklı olarak, iyon ışın parlatma yönteminin kaldırma fonksiyonu mekansalİşlem bekleme süresini çözmek kolay olan gaussian'a yakın dağıtım. Aynı zamanda, iyon ışını parlatma işlemi vakumda gerçekleştiği için, malzeme kaldırma oranını belirleyen faktörler daha açıktır, kaldırma işlevinin stabilitesini etkileyen daha az bileşen vardır, ve kaldırma işlevinin kontrol edilebilirliği ve stabilitesi daha iyidir, Çalışma parametrelerini ayarlayarak farklı özelliklere sahip kaldırma işlevini elde etmek, böylece optik işlemenin kontrol edilebilirliğini ve doğruluğunu arttırmak uygundur. 3. Daha iyi optik işleme uyarlanabilirliği, iyon ışını parlatma işlemi sırasında, ışın her zaman optik ayna ile yakından donatılmıştır, ve alet ile ayna arasındaki uyuşmazlığın neden olduğu frekans bandı hatası tanıtılmaz. Sadece düz yüzey ve küresel yüzeylerin optik işlenmesi için değil, aynı zamanda yüksek gradyan ile asferik yüzeyin yüksek hassasiyetli işlenmesi için de uygundur. Aynı zamanda, en çok kullanılan optik malzemelerin yüksek hassasiyetli parlatma işlemi için iyon ışını parlatma yöntemi kullanılabilir. Farklı malzemelere göre farklı aşındırıcılar veya parlatma sıvıları kullanmaya gerek kalmadan. 4. Daha doğru malzeme kaldırma işlemi. Iyon ışını parlatma sırasında, malzeme hacmi kaldırma oranı ve malzeme kaldırma dağılımı son derece kontrol edilebilir. Kontak yöntemiyle karşılaştırıldığında, iyon ışınının parlatılmasının çıkarılması, iyon ışınının parlatılmasının yüksek bir yakınsama verimliliğine sahip olmasını sağlamak için, deneysel ve matematik hesaplama yoluyla doğru bir şekilde kalibre edilebilir ve hesaplanabilir. Bu gerçek bir deterjan işleme yöntemidir. 5. Daha geniş bir uygulama olanağı yelpazesi için geleneksel yöntemler sadece tek hedef olarak malzeme kaldırma ile işleme planlamasını gerçekleştirebilir, ve her yöntem genellikle teknik özellikleri nedeniyle tüm mekansal bant residiallerini etkili bir şekilde birleştiremez ve düzeltemez. İyon ışını parlatma işleminde, iyonlar ayna malzemeleriyle etkileşime girer ve bu işlem sırasında bir dizi karmaşık fiziksel süreç meydana gelir, bu da sadece malzemeleri doğru bir şekilde kaldıramaz, ama aynı zamanda aynanın yüzey kalitesini artırmak için de kullanılabilir. Örneğin, ayna pürüzlülüğünü iyileştirmek için kurban katman yöntemi kullanılır ve tam bant yakınsama elde etmek için ek malzeme kaldırma yöntemi kullanılır.

Bununla birlikte, iyon ışını parlatma yöntemi de işleme prensibi ile sınırlıdır ve sadece vakum koşullarında uygulanabilir. Püskürtme etkisi ile oluşan malzeme kaldırma oranı nispeten düşüktür ve iyon ışını parlatma yöntemi, daha yüksek hassasiyet veya son işleme hedefi elde etmek için optik işlemenin son aşamasında uygulama için daha uygundur.