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離子束拋光是一種超精密的光學(xué)加工技術(shù). 與傳統(tǒng)拋光工藝不同的是, 離子束拋光一種原子量級上的無應(yīng)力/ 非接觸式拋光.
離子束拋光可用于制作超光滑表面, 目前, 離子束拋光的光學(xué)元件均方根RMS精度高可達0. 1~0. 2納米. 由于它具備高精度/ 無損傷和超光滑等優(yōu)點, 離子束拋光技術(shù)被廣泛應(yīng)用于精密光學(xué)元件加工和制造, 特別是光 學(xué)元件加工.
其基本原理是, 在真空狀態(tài)下利用具有一定能量的惰性氣體（比如氬氣）離子轟擊工件表面, 通過物理濺射效應(yīng)去除表面材料. 這種加工方式避免了傳統(tǒng)工藝中因預(yù)壓力所產(chǎn)生的表面或亞表面損傷, 同時由于真空環(huán)境潔凈度很高, 加工過程中不會引入雜質(zhì)污染.
在現(xiàn)有的離子束拋光設(shè)備中, 離子束轟擊在光學(xué)元件上的方式有兩種. 第一種是發(fā)出的離子束直接轟擊在光學(xué)元件上, 第二種是發(fā)出的離子束經(jīng)由一具有固定形狀通孔的擋板后, 成為具有一定橫截面形狀且強度比較均勻的離子束, 而后轟擊在光學(xué)元件上. 相比于第一種方式, 第二種方式可控性強, 拋光效果好, 已經(jīng)成為離子束拋光普 遍采用的設(shè)備.
美國考夫曼公司Gridded Ion Sources (考夫曼柵極), KDC (直流電源式考夫曼離子源) 已成功被應(yīng)用于光學(xué)鍍膜離子束拋光機 (IBF Optical coating) 及晶體硅片離子束拋光機 (IBF Clrystalline)工藝. 考夫曼公司可變離子的強度及濃度, 控制拋光刻蝕速率更準確使在拋光后的基材上獲得更平坦均勻性高的薄膜表面. 內(nèi)置型的設(shè)計更符合于離子拋光機內(nèi)部的移動運行.
實際案例一:
基材: 100mm 光學(xué)鏡片.
離子源條件: Vb:800V(離子束電壓), Ib:84mA(離子束電流), Va:-160V(離子束加速電壓), Ar gas(氬氣).
實際案例二:
基材: 300mm晶體硅片
條件: Vb:1000V(離子束電壓), Ib:69mA(離子束電流), Va:-200V(離子束加速電壓) Ar gas(氬氣).
實際安裝案例一:
KRI 考夫曼 KDC10 使用于光學(xué)鍍膜離子束拋光機
實際安裝案例二:
KRI 考夫曼 KDC40 使用于晶體硅片離子束拋光機
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