Способ формообразования поверхностей оптических деталей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нн947113

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 29.04.80 (21) 2919523/29-33 с присоединением заявки Ah (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.82. Бюллетень РЙ 28 (51)М. Кл.

С 03 С 23/00

Воуааретеапак комитет

СССР йо делам изобретеиий и открытий (53) УДК 666.1 ° .0 5(0 88. 8) Дата опубликования описания 05 {23 82 б

Л. В. Вишневская, А. Ф. Первеев и Л,> А. Черезова

/ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ

ОПТИЧЕСКИХ Д ЕТ АЛЕ Й

Изобретение относится к технологии обработки оптических цеталей, а именно к методам асферизации оптических поверхностей, и может быть использовано при изготовлении высокоточных оптических элементов.

В современном оптическом производстве для получения высокоточных асферических поверхностей используется ионная обработка, т.е. уцаление материала с поверх- О ности заготовки за счет ее распыления бомбардировкой ионами инертных газов.

Известен способ обработки поверхности оптического стекла ионами шестифтористой серы. Скорость сьема поверхностного слоя составляет 1,5-8 мкм/ч 11).

Однако указанный способ не позволяет обеспечить заданного распре целения сьема по поверхности, т.е. образования ного верхности определенного. профиля.

Наиболее близким по технической сущности и цостигаемому результату к предлагаемому является способ формообразования поверхностей оптических деталей ïóтем обработки поверхностей стекла потоком заряженных частиц через маску, изготовленную из циэлектрика 1 2 .

Однако известный способ отличается низкой производительностью, поскольку скорость обработки материала ионами инертных газов низка и составляет величину поряцка 1 мкм/ч.

Повысить скорость обработки кремния и его соединений можно путем замены инертного газа на фторсоцержаший, Однако в случае обработки оптических стекол простая замена рабочего газа не дает положительных результатов. Дело в том, что при взаимодействии продуктов ианизации фторсоцержаших газов с компонентами, составляющими оптическое стекло, и с материалом маски, используемой при формообразовании, образуются соецинения, которые частично переосажцаются HQ обрабатываемой поверхности, ухудшая ее оптическое качество, что крайне недопустимо

Таблица 1

КВа рц

Аргон

Тетрафторид углерода

2,1

2,5

4,0

4,5

6,0

Т аблиц а 2

СТК-3 Оф-4 фК-14

Рабочий гas

Кварц

1 1,2

Аргон

Тетрахлори д углерода

3 3,6

3,6

3 047 1 в производстве оптических деталей. В связи с эжм при асферизации даталей из оптических стекол необходимо осуществлять подбор комбинации рабочий газ-материал маски-материал детали (марка, оптического стекла).

Цель изобретения - повышение произво-. дительности формообразования деталей из безщелочного стекла (т.е. увеличение скорости обработки оптических стекол с сох- 1о ранением оптического качества обрабатываемых поверхностей).

Поставленная цель достигается тем„ что в способе формообразования, включающем обработку пучком ионов через маску, обработку осуществляют пучком ионов тетрафторида углерода с энергией ионов 1,5 кэВ при плотности ионного тока

0,5-4 мА/см через маску из углеродистой стали.

Способ осуществляется слецуюшим образом.

Деталь для асферизации из стекла марки СТК или другого безщелочного стекла помешают в рабочую камеру и обрабатывают пучком ионов тетрафторида углерода .

Пучок ионов маскируют с помощью маски из углеродистой стали (сталь 20). Источником ионов служит плазма высококачественного разряда. Энергия ионов 1зо

5 кэВ. Плотность ионного тока 0,54 мА/см, 2.

Скорость обработки мкм(ч, Скорость обработки, мкм/ч, И ф

Проведена обработка ряда оптических стекол предлагаемым способом.

В табл. 1-3 приведены скорости обработки, для сравнения приведены скорости обработки в инертном газе аргоне.

Пример 1. Энергия ионов 5 кэВ.

Плотность ионного тока 4 мА/см .

2.

Пример 2. Энергия ионов 1 кэВ, Плотность ионного тока 2 мА/см .

Пример 3. Энергия ионов 1 кэВ.

Плотность тока 0,5 мА/см .

Как видно из данных таблиц, выполнение предлагаемого способа с комбинацией обрабатываемый материал (бесщелочное стекло) материал маски (углероди стая сталь) — рабочий газ (тетрафторид углерод) в указанном режиме (энергия ионов, плотность ионного тока) приводит к увеличению скорости обработки в 3 и более раза. Оптическое качество поверхности обрабатываемой детали при этом сохраняется (крэффициент рассеяния

О,ОО 3-0,006) .

Использование предлагаемого способа формообразования поверхностей оптических деталей обеспечивает по сравнению с известным при сохранении оптического качества поверхности повышением производительности процесса формообразования в Э и более раза. различных марок стекла различных марок стекла

947113

Ь

;Т аб лиц а 3 различных марок стекла

Скорость обработки мкм/ч

СТК-3 ОФ 3

ФК- 14

Кварц

Рабочий гаэ

0,5

0,3

0,8

Аргон

Тетрахлорид углерода

2,2

1,2

1,2

Составитель О. Самохина

Редактор В. Петраш Техред T.Ôàíòà Корректор Е. Рошко

Заказ 5515/35 Тираж 508 Подписи ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж«35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ф ормула изобретения

Способ формообразования поверхностей оптических деталей путем обработки пучком ионов через маску, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения производительности формообразования деталей из бесщелочного стекла, обработ- 20 ку осуществляют дичком ионов тетрафторида углерода с энергией ионов 1-5 кэВ

; при плотности ионного тока 0,5-4 мА/см

2 через маску иэ углеродистой стали.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 552003, кл. С 03 С 23/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

М 714777, кл. С 03 С 23/00, 1978.