1 Difino kaj kaŭzoj de subtera damaĝo
La Sub-surfaca damaĝo de optikaj komponantoj (SSD, sub-surfaca damaĝo) estas kutime menciita en alt-precizecaj optikaj aplikoj kiel intensaj laseraj sistemoj kaj litografiomaŝinoj, kaj ĝia ekzisto limigas la finan pretigan precizecon de optikaj komponantoj kaj plu influas la bildigon. agado de optikaj sistemoj, do ĝi devas esti sufiĉe atentita.Subsurfaca damaĝo estas kutime karakterizita per fendoj ene de la surfaco de la elemento kaj internaj strestavoloj, kiuj estas kaŭzitaj de iu resta fragmentiĝo kaj deformado de la materiala komponado en la proksima surfacareo.La subtera damaĝa modelo estas montrita jene: la supra tavolo estas la polurita sedimenta tavolo, kaj tiam la fenda difekta tavolo kaj streĉa deforma tavolo estas la malsupra tavolo, kaj la materiala tavolo sen difekto estas la plej interna tavolo.Inter ili, la fenda difekta tavolo kaj la streĉa deforma tavolo estas subtera damaĝo.
Subsurfaca damaĝa modelo de optikaj materialoj
Optikaj komponantoj de la materialo estas ĝenerale vitro, ceramikaĵo kaj aliaj malmolaj kaj fragilaj materialoj, en la frua prilaborado de la komponantoj, devas iri tra muelado-muldado, fajna muelado kaj malglata polurado, en ĉi tiuj procezoj ekzistas mekanikaj muelado kaj kemiaj reagoj. kaj ludu rolon.La abrasiva aŭ abrasiva ilo en kontakto kun la surfaco de la elemento havas la karakterizaĵojn de neegala partiklograndeco, kaj la forto de ĉiu kontaktopunkto sur la surfaco de la elemento ne estas unuforma, do la konveksa kaj konkava tavolo kaj la interna fenda tavolo estos. esti produktita sur la vitra surfaco.La materialo ĉeestanta en la fendita tavolo estas la komponanto, kiu rompiĝis dum la muelanta procezo, sed ne defalis de la surfaco, do formiĝos subsurfaca damaĝo.Ĉu ĝi estas abrasiva muelado de malfiksaj eroj aŭ CNC-muelado, ĉi tiu fenomeno formiĝos sur la surfaco de la materialo.La fakta efiko de subsurfaca damaĝo estas montrita en la sekva figuro:
Reprezento de subtera damaĝo
2 Subsurfacaj damaĝaj mezurmetodoj
Ĉar sub-surfaca damaĝo ne povas esti ignorita, ĝi devas esti efike kontrolita fare de optikaj komponentproduktantoj.Por efike kontroli ĝin, necesas precize identigi kaj detekti la grandecon de la subtera damaĝo sur la surfaco de la komponanto, ekde la frua parto de la lasta jarcento homoj disvolvis diversajn metodojn por mezuri kaj taksi la grandecon. de la subsurfa damaĝo de la komponanto, laŭ la modo de la grado de influo sur la optika komponanto, ĝi povas esti dividita en du kategoriojn: detrua mezurado kaj nedetrua mezurado (nedetrua provo).
Detrua mezurmetodo, kiel la nomo sugestas, estas la bezono ŝanĝi la surfacan strukturon de la optika elemento, por ke la sub-surfaca damaĝo, kiu ne estas facile observi, povas esti malkaŝita, kaj poste uzi mikroskopon kaj aliajn instrumentojn por observi la. mezurmetodo, ĉi tiu metodo estas kutime tempopostula, sed ĝiaj mezurrezultoj estas fidindaj kaj precizaj.Nedetruaj mezurmetodoj, kiuj ne kaŭzas plian damaĝon al la kompona surfaco, uzas lumon, sonon aŭ aliajn elektromagnetajn ondojn por detekti la subteran damaĝan tavolon, kaj uzas la kvanton da posedaĵŝanĝoj, kiujn ili okazas en la tavolo, por taksi la grandecon de. la SSD, tiaj metodoj estas relative oportunaj kaj rapidaj, sed kutime kvalita observo.Laŭ ĉi tiu klasifiko, la nunaj detektmetodoj por subsurfaca damaĝo estas montritaj en la figuro malsupre:
Klasifiko kaj resumo de subteraj damaĝaj detektaj metodoj
Mallonga priskribo de ĉi tiuj mezurmetodoj sekvas:
A. Detruaj metodoj
a) Polura metodo
Antaŭ la apero de magnetoreologia polurado, optikaj laboristoj kutime uzis Taper-poluron por analizi la sub-surfacan damaĝon de optikaj komponantoj, tio estas, tranĉi la optikan surfacon laŭ oblikva Angulo por formi oblikvan internan surfacon, kaj poste poluri la oblikvan surfacon.Estas ĝenerale kredite ke polurado ne pligravigos la originan sub-surfacan damaĝon.La fendoj de la SSD-tavolo estos pli evidente malkaŝitaj per la merga korodo kun kemiaj reakciiloj.La profundo, longo kaj aliaj informoj de la sub-surfaca damaĝa tavolo povas esti mezuritaj per optika observado de la klinita surfaco post mergado.Poste sciencistoj elpensis la metodon de Ball dimpling (Pilka dimpling), kiu estas uzi sferan poluran ilon por poluri la surfacon post muelado, elĵetante fosaĵon, la profundo de la fosaĵo devas esti kiel eble plej profunda, por ke la analizo. de la flanko de la fosaĵo povas akiri la subterajn damaĝajn informojn de la origina surfaco.
Oftaj metodoj por detekti subteran difekton de optikaj elementoj
Magnetoreologia polurado (MRF) estas tekniko kiu uzas magnetan fluidan strion por poluri optikajn komponentojn, kiu estas diferenca de tradicia asfalto/poliuretana polurado.En la tradicia polura metodo, la polura ilo kutime penas grandan normalan forton sur la optika surfaco, dum Mr Polishing forigas la optikan surfacon en la tanĝanta direkto, do Mr Polishing ne ŝanĝas la originalajn sub-surfacajn damaĝajn trajtojn de la optika surfaco.Tial, Mr Polishing povas esti uzata por poluri sulkon sur la optika surfaco.Tiam la polura areo estas analizita por taksi la grandecon de la subtera damaĝo de la origina optika surfaco.
a) Bloka glua metodo
Tiu metodo ankaŭ estis uzita por testi subteran damaĝon.Fakte, elektu kvadratan specimenon kun la sama formo kaj materialo, poluru la du surfacojn de la specimeno, kaj poste uzu gluon por glui la du polurajn surfacojn de la specimeno kune, kaj poste muelu la flankojn de la du specimenoj kune samtempe. tempo.Post muelado, kemiaj reakciiloj estas uzataj por apartigi la du kvadratajn specimenojn.La grandeco de la subtera damaĝo kaŭzita de la muelanta stadio povas esti taksita observante la apartigitan polurita surfacon per mikroskopo.La proceza skema diagramo de la metodo estas kiel sekvas:
Skema diagramo de subsurfaca difekto-detekto per bloka glumetodo
Ĉi tiu metodo havas iujn limojn.Ĉar estas glueca surfaco, la situacio de la glueca surfaco eble ne plene reflektas la realan subteran damaĝon ene de la materialo post muelado, do la mezurrezultoj povas nur certagrade reflekti la SSD-situacion.
a) Kemia akvaforto
La metodo uzas taŭgajn kemiajn agentojn por erozii la difektitan tavolon de la optika surfaco.Post kiam la erozioprocezo estas kompletigita, la subtera damaĝo estas taksita per la surfaca formo kaj malglateco de la komponentsurfaco kaj la indeksa ŝanĝo de la eroziorapideco.Ofte uzitaj kemiaj reakciiloj estas fluorida acido (HF), amonia hidrogena fluorido (NH4HF) kaj aliaj korodaj agentoj.
b) Sekcia metodo
La provaĵo estas dissekcita kaj skana elektrona mikroskopo estas uzata por rekte observi la grandecon de la subtera damaĝo.
c) Tinktura impregna metodo
Ĉar la surfaca tavolo de la grunda optika elemento enhavas grandan nombron da mikrofendetoj, tinkturfarboj kiuj povas formi kolorkontraston kun la optika substrato aŭ kontrasti kun la substrato povas esti premitaj en la materialon.Se la substrato konsistas el malhela materialo, fluoreskaj tinkturfarboj povas esti uzataj.Subsurfaca difekto tiam povas esti facile kontrolita optike aŭ elektronike.Ĉar la fendoj estas kutime tre fajnaj kaj ene de la materialo, kiam la penetra profundo de la tinktura penetrado ne sufiĉas, ĝi eble ne reprezentas la veran profundon de la mikrokrako.Por akiri la fendprofundecon kiel eble plej precize, kelkaj metodoj estis proponitaj por impregnado de tinkturfarboj: mekanika antaŭpremado kaj malvarma izostatika premado, kaj la uzo de elektronsonda mikroanalizo (EPMA) por detekti spurojn de tinkturfarbo ĉe tre malaltaj koncentriĝoj.
B, ne-detruaj metodoj
a) Taksa metodo
La taksa metodo ĉefe taksas la profundon de subsurfaca damaĝo laŭ la grandeco de la partiklograndeco de la abrasiva materialo kaj la grandeco de la surfaca malglateco de la komponanto.Esploristoj uzas grandan nombron da testoj por establi la respondan rilaton inter la partiklograndeco de la abrasiva materialo kaj la profundo de la sub-surfaca damaĝo, same kiel la kongruan tablon inter la grandeco de la surfaca malglateco de la komponanto kaj la sub- surfaca damaĝo.La subsurfaca difekto de la nuna komponentsurfaco povas esti taksita uzante ilian korespondadon.
b) Optika Kohera Tomografio (OCT)
Optika koherectomografio, kies baza principo estas Michelson-interfero, taksas la mezuritajn informojn per la interfersignaloj de du lumtraboj.Tiu tekniko estas ofte uzita por observi biologiajn histojn kaj doni trans-sekcan tomografion de la subsurfaca strukturo de la histo.Kiam OCT-tekniko estas uzata por observi la subsurfacan damaĝon de optika surfaco, la refrakta indeksa parametro de la mezurita specimeno devas esti konsiderata por akiri la realan fendetprofundon.La metodo povas laŭdire detekti difektojn ĉe profundo de 500μm kun vertikala rezolucio pli bona ol 20μm.Tamen, kiam ĝi estas uzata por SSD-detekto de optikaj materialoj, la lumo reflektita de la SSD-tavolo estas relative malforta, do malfacilas formi interferon.Krome, surfaca disvastigo ankaŭ influos la mezurrezultojn, kaj la mezurprecizeco devas esti plibonigita.
c) Laser-disvastigmetodo
Laserradiado sur la fotometria surfaco, uzante la disvastigajn trajtojn de la lasero por taksi la grandecon de la subsurfaca damaĝo, ankaŭ estis grandskale studita.Oftaj inkludas Totalan internan refektan mikroskopion (TIRM), Konfokan laseran skanan mikroskopion (CLSM), kaj intersekcan polusigan konfokusan mikroskopion (CPCM).krucpolarigita konfokusa mikroskopio, ktp.
d) Skananta akustika mikroskopo
Skananta akustika mikroskopio (SAM), kiel ultrasona detekta metodo, estas nedetrua testa metodo, kiu estas vaste uzata por detekti internajn difektojn.Ĉi tiu metodo estas kutime uzata por mezuri specimenojn kun glataj surfacoj.Kiam la surfaco de la specimeno estas tre malglata, la mezura precizeco estos reduktita pro la influo de surfacaj disaj ondoj.
3 Subsurfacaj damaĝaj kontrolmetodoj
Estas nia fina celo efike kontroli la subteran damaĝon de optikaj komponantoj kaj akiri komponantojn, kiuj tute forigas SSDS.En normalaj cirkonstancoj, la profundo de sub-surfaca damaĝo estas proporcia al la grandeco de la abrasiva partiklograndeco, des pli malgranda la partiklograndeco de la abrasivo, des pli malprofunda la subsurfaca damaĝo, tial, reduktante la granularecon de muelado, kaj plene. muelanta, vi povas efike plibonigi la gradon de sub-surfaca damaĝo.La prilabora diagramo de subsurfaca damaĝokontrolo en stadioj estas montrita en la figuro malsupre:
Subtera damaĝo estas kontrolita en stadioj
La unua etapo de muelado plene forigos la subteran damaĝon sur la malplena surfaco kaj produktos novan subsurfacon en ĉi tiu etapo, kaj tiam en la dua etapo de muelado, necesas forigi la SSD generitan en la unua etapo kaj produkti novan subteran damaĝon. denove, prilaborado siavice, kaj kontroli la partiklo grandeco kaj pureco de la abrasivo, kaj fine akiri la atendita optika surfaco.Ĉi tio ankaŭ estas la prilaborada strategio, kiun optika fabrikado sekvis dum centoj da jaroj.
Krome, post la muelanta procezo, pikado de la surfaco de la komponanto povas efike forigi la sub-surfacan damaĝon, tiel plibonigante la surfacan kvaliton kaj plibonigante la pretigan efikecon.
Kontakto:
Email:jasmine@pliroptics.com ;
Telefono/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
retejo:www.pliroptics.com
Aldoni:Konstruaĵo 1, No.1558, spionvojo, qingbaijiang, ĉengduo, siĉuano, Ĉinio
Afiŝtempo: Apr-18-2024
