Способ обработки оптических кристаллических деталей

 

Изобретение относится к электронной технике и позволяет повысить спектральное пропускание деталей из монокристаллов, прозрачных в вакуумной и ультрафиолетовой областях спектра. Способ обработки деталей включает их шлифовку, полировку суспензией, содержащей алмазный абразивный порошок, спирт или воду, и дополнительную полировку суспензией, содержащей в качестве абразива порошок обрабатываемого монокристалла. Получены детали с совершенной поверхностью, лишенной дефектов. 1 табл.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s С 30 В 33/00, 29/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4660481/26 (22) 09.03.89 (46) 15.()7.91. Бюл. N. 26 (72) В.Я,Назарова, Л,П.Шишацкая, Н.Е.Будина и В.С.Сясина (53) 612.315.592 (088,8) (56) Физика и химия обработки материалов, 1978, М 1, с.117. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОПТИЧЕСКИХ

КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к электронной технике и позволяет повысить спектральное

Изобретение относится к способу полирования оптических деталей из монокристаллов и оптических. материалов с высоким коэффициентом спектрального пропускания в,области вакуумного ультрафиолета (ВУФ) для диапазона короче 180 нм и может быть использовано для изготовления окон источников и приемников излучения, оптических кювет и фильтров, а тажке других оптических деталей.

Цель изобретения — повышение спектрального пропускания деталей.

Пример. Полированные по технологии глубокой полировки с применением суспенэии, содержащей алмазный порошок, оптические детали из лейкосапфира или фтористого магния в блоке снимают с полf ировального станка, промывают теплой водой и продолжают полирование на том же станке в суспензии, жидкая фаза которой обязательно состоит из воды или спирта с введением в нее абразива с величиной зерна не более 1 мкм из самого обрабатываемого материала, например порошка из аАЬОз при полировании лейкосапфира, порошка из MgF2 при полированиифтористого магния и т.д.

„„ Ы„„1663063 А1 пропускание деталей из монокристаллов, прозрачных в вакуумной и ультрафиолетовой областях спектра, Способ обработки деталей включает их шлифовку, полировку суспензией, содержащей алмазный абразивный порошок, спирт или воду, и дополнительную полировку суспензией, содержащей в качестве абразива порошок обрабатываемого монокристалла. Получены детали с совершенной поверхностью, лишенной дефектов. 1 табл.

Количественный состав суспензий выбирают в зависимости от обрабатываемого монокристалла и величины зерна вводимого 3 в суспензию порошка.

Так отношение твердой фазы (абразива из А120з) к жидкой фазе для дополнительной С полировки деталей из лейкосапфира составило от 1:10 до 1:20 мас.ед, а отношение Б твердой фазы (абразива из МцГ2) к жидкой фазе в суспензии для дополнительной полировки деталей из фтористого магния составило от 1:1 до 1:5 мас.ед.

Количественная оценка эффективности предлагаемого способа представлена на примере полированных пластин толщиной 1 С) мм, используемых в качестве окон в элект- 0 ровакуумных и газоразрядных приборах, из 4) лейкосапфира и из монокристаллического фториотого магния. Попироаание предяага- ) емым способом сущестенно повышает пропускание по всей ВУФ-области и особенно вблизи коротковолновой границы пропускания, а также и в УФ-области спектра.

Полученные превышения пропускания сведены в таблицу для иллюстрации полученной разницы для конкретных длин волн.

1б63063

Коэффициент спектрального пропускания, %, после обработки

Длина волны, нм

Окон из лейкосапфира предлагаемым способо предлагае) мым . способом известным способом известным способом

83

86

91.

92

47

72

76

124

145 25

150 38

180 63

200 71

250 81

44

59

72

77

При изучении микрофотографий окон из лейкосапфира и фтористого магния, полученных с помощью электроного микроскопа с увеличением 20000, видно, что при обработке известным способом полирован- 5 ная поверхность имеет ярко выраженный микрорельеф с сетью царапин, обусловленных обработкой абразивом большей твердости по сравнению с самим обрабатываемым кристаллом. При обработ- 10 ке по предлагаемому способу как у лейкосапфира, так и фтористого магния полированная поверхность имеет совершенный вид с мелкозернистой структурой, лишенной каких-либо царапин. 15

Как следует из приведенного фактического материала, повышение коэффициента пропускания в ВУФ- и УФ-областях оптических деталей, отполированных по предлагаемому способу, объясняется совокупностью 2О факторов, необходимых для достижения столь высоких результатов, Это отсутствие трещиноватого слоя и микрорельефа, а вместе с ним и отсутствие рассеяния и поглощения углеводородными включениями и 25 диспергированными остатками полирую) щего абразива, обычно попадающими в трещинки из полировочной суспензии и частично поглощающими УФ- и ВУФ-излучения. Если же в микропорах на поверхно- 30 сти оптических деталей, отполированных по предлагаемому способу, и задержатся час- тицы из соответствующих порошков аА1 0з или МцР2, то они прозрачны для проходящего через каждый материал ВУФ- 35 излучения и поэтому не ухудшают соответственно пропускания полированных образцов вплоть до коротковолновой грани- цы их пропускания, На примере применения предлагаемо- 40 го полирования к оптическим деталям из лейкосапфира и фтористого магния показана универсальность этого способа, Его применение позволяет существенно повысить качество любого оптического материала, применяемого в УФ- и ВУФ-областях, после его полирования. Так увеличение пропускания окон, например, из полированного фтористого магния по этому способу на длине волны 121,6 нм (резонансная линия водорода) до 73 соответственно в 1,5 раза повышает интенсивность или чувствительность источника или приемника излучения по сравнению с прототипом и в 2,5 раза увеличивает пропускную способность двухоконной оптической кюветы, широко используемой в газовой хроматографии.

Кроме того, предлагаемый способ является технологически более простым и эффективным, так как не связан с применением технически сложного оборудования для высокотемпературного отжига в вакууме, например оптических деталей из лейкосапфира, или дополнительной химической обработки, например оптических деталей из фтористого магния, Формула изобретения

Способ обработки оптических кристаллических деталей для ультрафиолетовой области. спектра, включающий глубокую шлифовку и последующую полировку в водной или спиртовой суспензии алмазного порошка в качестве абразива, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения спектрального пропускания деталей, проводят дополнительную полировку в суспензии, содержащей в качесте абразива порошок обрабатываемого монокристалла. кон иэ фтористого магния