تقنية تلميع الشعاع الأيوني للسطح الكروي ذو الفتحة الكبيرة

مع تطور العلم والتكنولوجيا ، تستمر وسائل المعالجة البصرية في التطور. تم تطوير طرق معالجة السطح البصري من الطرق التقليدية ذات الكفاءة المنخفضة والدقة الضعيفة مثل طريقة تشكيل الأنماط ، تم تحسين طريقة تشذيب النطاق وطريقة معالجة الإجهاد لتقنية تشكيل سطح الكمبيوتر القائمة على تكنولوجيا الكمبيوتر وتكنولوجيا التدخل بالليزر ، وكفاءة المعالجة البصرية ودقة المعالجة بشكل كبير. كما تم إدخال طريقة تلميع الشعاع الأيوني مع تأكيد معالجة أعلى في مجال المعالجة البصرية ، مما أدى إلى زيادة تحسين يقين ودقة المعالجة البصرية.

تم اقتراح تلميع الشعاع الأيوني لأول مرة في ، بواسطة Wilson و Reicher et al ، وهي طريقة تقنية تختلف عن طرق المعالجة البصرية التقليدية من حيث المبدأ. من الناحية المادية ، تنقسم حالة وجود المادة إلى صلبة وسائلة وغازية ، ويمكن أن تتحول المادة إلى بعضها البعض في الحالات الثلاث عن طريق امتصاص الطاقة أو إطلاقها. عندما تكون المادة في حالة الغاز ، إذا امتصت الطاقة أكثر ، يمكن أن تكون متحمسة في البلازما ، لذلك تعرف البلازما أيضًا باسم الحالة الرابعة للمادة. يستخدم تلميع الشعاع الأيوني الحالة الرابعة للمادة ، البلازما ، لتحقيق إزالة المواد.

مخطط تخطيطي لمبدأ تلميع شعاع أيون

إنه اختراق رئيسي في مجال المعالجة البصرية ، والذي يحقق المجال العابر من إزالة مواد الاتصال إلى إزالة المواد غير اللاصقة ، ويمكن تحقيق إزالة المواد على المستوى الذري من حيث المبدأ ، مما يجلب إمكانيات وتطبيقات جديدة للمعالجة البصرية.

بدأت شركة كوداك في الولايات المتحدة في عقد s إجراء البحوث المتعلقة بتلميع الشعاع الأيوني ، وإنشاء آلة تلميع الشعاع الأيوني الخاصة بها مع قدرة معالجة بعيار. هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها أيضًا الإبلاغ عن استخدام تلميع الشعاع الأيوني لتصنيع الكريات خارج المحور ذات القطر الكبير ، وهو ذو أهمية كبيرة لتطبيق تلميع شعاع أيون في مجال الآلات البصرية.

آلة تلميع الشعاع الأيوني التي أطلقتها شركة NTG الألمانية ومعهد أبحاث IOM الألماني لديها أيضًا قدرة تلميع العناصر البصرية غير الكروية منمصنعي العدسات الأوسفيريصل القطر الأقصى للشعاع الأيوني الذي أطلقته الشركة إلى ماكينة الصقل من حيث القطر.

مخطط وظيفة إزالة التلميع بالشعاع الأيوني

بالإضافة إلى تلميع المرآة لأنظمة التصوير العادية ، تم أيضًا تطبيق تلميع الشعاع الأيوني على عملية التلميع الدقيقة لنظام هدف ماكينة الطباعة الحجرية مع متطلبات دقة معالجة أعلى. تتحكم شركة Zeiss في ألمانيا بدقة في دقة الإزالة عن طريق ضبط حجم وظيفة إزالة التلميع الشعاع الأيوني والطاقة الأيونية وغيرها من المعالم ، وتحقق تلميع هدف الطباعة الحجرية فوق البنفسجية القصوى. وحققت التأثير المثالي.

نظام النقش الشامل لشعاع أيون الذي تم تطويره بشكل مستقل من قبل معهد أبحاث تكنولوجيا bejing Edvance ion beam Co. ، ltd لا يمكنه فقط إجراء النقش التقليدي على الهيكل الصغير والنانو ، ولكن أيضًا تحقيق تنظيف الشعاع الأيوني ، تلميع سطح المواد وغيرها من الوظائف. من حيث الأجهزة الدقيقة الدقيقة الدقيقة ، نجحت Edvance في تطوير أول جهاز بصري ثنائي كبير الحجم في الصين لمعهد الآلات البصرية change chun ، وقدمت مجموعات كاملة من المعدات وبرامج العمليات.

المزايا الرئيسية لتلميع شعاع أيون:

1. إزالة المواد غير اللاصقة: لن تتشوه المرآة بسبب الإجهاد أثناء المعالجة ، لذلك لن تنتج تأثير نسخ. لا تتغير وظيفة الإزالة عند حافة المرآة بسبب منطقة الاتصال وتغيرات الضغط ، وظيفة إزالة الحافة هي نفسها المركز ، وليس هناك تأثير الحافة في عملية بالقطع. أثناء عملية التصنيع ، يمكن لمصدر الأيونات تحريك سطح قطعة العمل بالكامل ، مما يضمن أن عملية التصنيع يمكن أن تكون قابلة للتجميع بالكامل ولها عملية أقوىليتي.

   
   

2. وظيفة الإزالة الغاوسية تقريبًا: تختلف عن وظيفة الإزالة لطرق المعالجة البصرية الأخرى ، فإن وظيفة إزالة طريقة تلميع الشعاع الأيوني لها توزيع مكاني قريب من الغاوسي ، وهو سهل لتسوية وقت الإقامة في المعالجة. في الوقت نفسه ، نظرًا لأن عملية تلميع الشعاع الأيوني تحدث في فراغ ، فإن العوامل التي تحدد معدل إزالة المواد تكون أكثر وضوحًا ، فهناك عدد أقل من المكونات التي تؤثر على استقرار وظيفة الإزالة ، وإمكانية التحكم في وظيفة الإزالة واستقرارها أفضل ، وهو مناسب للحصول على وظيفة الإزالة بخصائص مختلفة عن طريق ضبط معلمات العمل ، وبالتالي تحسين إمكانية التحكم ودقة المعالجة البصرية.

3. أفضل قدرة على تكييف المعالجة البصرية ، أثناء عملية تلميع الشعاع الأيوني ، يتم دائمًا تركيب الشعاع عن كثب مع المرآة البصرية ، ولن يتم تقديم خطأ نطاق التردد الناتج عن عدم التطابق بين الأداة والمرآة. إنها ليست مناسبة فقط للمعالجة البصرية للسطح المسطح والسطح الكروي ، ولكن أيضًا للمعالجة عالية الدقة للسطح غير الكروي مع التدرج العالي. في الوقت نفسه ، يمكن استخدام طريقة تلميع شعاع أيون لعملية تلميع عالية الدقة للمواد البصرية الأكثر استخدامًا ، دون الحاجة إلى استخدام مواد كاشطة مختلفة أو سوائل تلميع وفقًا للمواد المختلفة.

4. عملية إزالة مواد أكثر دقة. أثناء تلميع الشعاع الأيوني ، يمكن التحكم بدرجة كبيرة في معدل إزالة حجم المواد وتوزيع إزالة المواد. بالمقارنة مع طريقة الاتصال ، يمكن معاير وظيفة إزالة تلميع الشعاع الأيوني وحسابها بدقة من خلال الحساب التجريبي والرياضي ، وذلك لضمان أن تلميع الشعاع الأيوني له كفاءة تقارب عالية ، وهي طريقة بالقطع الحتمية الحقيقية.

5. لمجموعة واسعة من إمكانيات التطبيق ، لا يمكن للطرق التقليدية تنفيذ تخطيط المعالجة مع إزالة المواد كهدف وحيد ، ولا يمكن لكل طريقة في كثير من الأحيان أن تتلاقى وتصحح بفعالية جميع بقايا النطاق المكاني بسبب خصائصها التقنية. في عملية تلميع الشعاع الأيوني ، تتفاعل الأيونات مع مواد المرآة ، وتحدث سلسلة من العمليات الفيزيائية المعقدة أثناء هذه العملية ، والتي لا يمكنها فقط إزالة المواد بدقة ، ولكن أيضًا يمكن استخدامها بشكل أكبر لتحسين جودة سطح المرآة. على سبيل المثال ، يتم استخدام طريقة الطبقة الذبيحة لتحسين خشونة المرآة ، ويتم استخدام طريقة إزالة المواد الإضافية لتحقيق تقارب كامل النطاق.

ومع ذلك ، فإن طريقة تلميع شعاع أيون محدودة أيضًا بمبدأ المعالجة الخاص بها ولا يمكن تطبيقها إلا في ظل ظروف الفراغ. معدل إزالة المواد الذي يتكون من تأثير الاخرق منخفض نسبيًا ، وطريقة تلميع شعاع الأيوني أكثر ملاءمة للتطبيق في المرحلة النهائية من الآلات البصرية لتحقيق دقة أعلى أو هدف المعالجة النهائي.