Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
При подготовке оптических поверхностей к нанесению покрытий используют методы химической и ультразвуковой (УЗ) очистки.
При выборе растворителей, участвующих в операции химической очистки, необходимо учитывать высокую химическую активность металлов и их сплавов и возможность образования с растворителями химических соединений, которые сами могут служить источником загрязнений.
Ультразвуковая очистка требует тщательной отработки режимов ультразвукового воздействия для каждого конкретного материала, так как помимо увеличения интенсивности воздействия растворителей на загрязнения происходит механическое воздействие на материал оптической поверхности.
Подготовка оптических поверхностей в вакуумной камере непосредственно перед нанесением покрытия производится в два этапа: на первом этапе осуществляется обработка поверхности плазмой тлеющего разряда, или ионная обработка, на втором — нагрев корпуса детали до определенной температуры в высоком вакууме.
Обработка поверхности плазмой тлеющего разряда и ионная обработка производятся при сравнительно высоком давлении в камере (10_1-10-2 Па) в остаточной атмосфере вакуумной камеры или с использованием технологического газа.
При ионной и плазменной обработке зеркал необходимо учитывать интенсивность химического воздействия технологического газа с материалом оптической поверхности, в результате которого мо-
388
гут образоваться химические соединения, приводящие к появлению полос поглощения, ухудшению адгезии и оптико-физических параметров.
Кинетические режимы ионной и плазменной обработки имеют ограничения, связанные с возможностью «растравливания» структуры материала из-за наличия границ между кристаллами и из-за различия скоростей травления плоскостей с различными ориентациями кристаллографических осей.
Нагрев подложки перед нанесением покрытия предназначен для удаления с оптической поверхности адсорбированных молекул остаточной атмосферы вакуумной камеры, а также для получения покрытия с необходимой структурой, оптико-физическими и эксплуатационными параметрами.
Большинство нетрадиционных для оптики материалов имеет низкое значение (100-150 °С) верхних температур стабилизирующих термообработок. Эти температурные ограничения не позволя-
Рис. 7.34. Последовательность технологических операций изготовления зеркала из бериллия с конструкционным стеклянным покрытием
389
ют использовать нагрев в технологических процессах подготовки оптической поверхности и нанесения покрытий.
Для обеспечения адгезии, необходимой структуры, оптико-физических и эксплуатационных параметров отражающих и защитных покрытий необходимо использовать высококинетические методы их нанесения, к которым относятся технологии ионного ассистирования, активированного реактивного испарения, реактивного плазменного нанесения покрытия с подачей высокочастотного и постоянного смещения на подложку, ионного платирования, термоионного испарения, катодного и магнетронного распылений [7.32, 7.33].
Номенклатура оптических покрытий практически не отличается от применяемых покрытий для зеркал из стекла и стеклообразных материалов и представлена в других разделах настоящего справочника.
Основные принципы построения технологических процессов.
При разработке технологических процессов на зеркала необходимо учитывать следующие основные принципы:
Рис. 7.35. Последовательность технологических операций изготовления зеркал из алюминиевых сплавов
390
технологический процесс изготовления зеркала должен быть единым (обработка корпуса зеркала, нанесение конструкционного покрытия, оптическая обработка, испытания и аттестационный контроль параметров);
построение технологического процесса в целом должно обеспечивать совмещение конструкторских и технологических баз при изготовлении зеркала;
способ изготовления исходной заготовки для зеркала должен быть выбран исходя из минимальной необходимости его дальнейшей обработки и возможности получения стабильного во времени изделия, обеспечивающего сохранение точности формы оптической поверхности;
последующие технологические операции должны улучшать или, в крайнем случае, сохранять полученное на предыдущих операциях качество;
должны быть обеспечены геометрические и оптические параметры зеркала;
методы и средства испытаний зеркала должны быть максимально приближены к реальным условиям эксплуатации;
технологический и аттестационный контроль оптических и геометрических параметров зеркала должен производиться на технологических приспособлениях, имитирующих крепление зеркала в изделии.
На рис. 7.34 приведена последовательность технологических операций изготовления зеркала из бериллия с конструкционным стеклянным покрытием, на котором формируется оптическая поверхность, а на рис. 7.35 — последовательность технологических операций изготовления зеркала из алюминиевых сплавов, когда оптическая поверхность формируется на материале корпуса зеркала.
7.8. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ (ВОЭ)
Волоконные светопроводящие устройства используют для передачи световой энергии, переноса и трансформации изображения в оптических и оптико-электронных приборах [7.34-7.44]. Все во-локонно-оптические детали состоят из одного или множества элементарных световодов (волокон) или световедущих жил, уложенных в жгут, спаянных или же заданным образом переплетенных.
