光学元件离子束修形去除效率分析

发布时间：2018-03-21 04:29

  本文选题：离子束修形　切入点：去除效率　出处：《纳米技术与精密工程》2014年05期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：离子束修形(IBF)技术成为光学零件获得超高面形必不可少的加工工艺.修形过程中采用光阑获取小的束径、稳定的去除函数是获得超高面形精度的前提.不同材料和工艺参数等不同条件下获得的去除函数都不相同,每次修形前都要重新测量去除函数.研究了不同入射能下、不同靶距下以及有无光阑时去除函数的变化.发现在离子光学系统几何参数一定的条件下,离子束去除函数的效率变化与入射能量、离子体浓度引起的离子鞘形状、束散角、温度、靶距、净加速电压与总加速电压之比的变化等因素都有关.当增大入射能量时,去除效率随之增加,但当入射能量大于一定值后就会出现随着入射能量增加而去除效率降低的"拐点"现象.有无光阑只改变去除效率的大小而不会改变"拐点"现象.因此不选用入射能量增大而去除效率减小的"拐点"之后的入射能量修形.
[Abstract]:Ion beam modification (IBF) technology has become an essential process for optical parts to obtain ultra-high profile. In the process of shape modification, the diaphragm is used to obtain small beam diameters. The stable removal function is the precondition to obtain the precision of ultra-high plane shape. The removal function obtained under different conditions, such as different material and process parameters, is different, and the removal function must be remeasured before each modification. It is found that under certain geometric parameters of ion optical system, the efficiency of ion beam removal function changes with incident energy, ion sheath shape and beam divergence angle caused by ion body concentration. Factors such as temperature, target distance, net acceleration voltage and the ratio of total acceleration voltage are all related. When the incident energy is increased, the removal efficiency increases. However, when the incident energy is greater than a certain value, the phenomenon of "inflection point" will occur when the incident energy increases and the removal efficiency decreases with the increase of the incident energy. With or without an aperture, the removal efficiency will only be changed, but not the "inflection point". Therefore, the phenomenon of "inflection point" will not be changed. The incident energy is modified after the "inflection point" of reduced efficiency is removed by increasing the incident energy.
【作者单位】： 国防科学技术大学机电工程与自动化学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目((91023042,51105370)
【分类号】：TH74

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 解旭辉;谷文华;周林;;应用细小离子束加工小型精密光学零件[J];国防科技大学学报;2009年04期

2 舒谊;周林;解旭辉;廖文林;李圣怡;;离子束倾斜入射抛光对表面粗糙度的影响[J];纳米技术与精密工程;2012年04期

3 王永刚;肖正航;王鹏;;光学元件离子束抛光去除特性研究[J];航天制造技术;2013年03期

4 戴一帆;彭小强;;光刻物镜光学零件制造关键技术概述[J];机械工程学报;2013年17期

5 B.A.Soliman;M.M.Abdelrahman;A.G.Helal;F.W.Abdelsalam;;Simulation of ion beam extraction and focusing system[J];中国物理C;2011年01期

6 施立群,魏澎,王绍虎,冯慧云,彭士香,余增亮;聚焦离子束系统中微波离子枪的束光学特性研究[J];真空科学与技术;1998年06期

7 张海波;聚焦离子束的束径测量[J];真空科学与技术;2000年05期

相关博士学位论文 前1条

1 周林;光学镜面离子束修形理论与工艺研究[D];国防科学技术大学;2008年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 林晶;刘壮;孙智慧;高德;;离子刻蚀对磁控溅射氧化铝薄膜的影响[J];包装工程;2008年07期

2 吴冬良;戴一帆;王贵林;周林;焦长君;;离子束加工误差对散射损失的影响研究[J];国防科技大学学报;2009年06期

3 廖文林;戴一帆;周林;王建敏;袁征;解旭辉;;离子束抛光加工矩形离轴非球面镜[J];国防科技大学学报;2011年01期

4 陈元棣;;维持离子源放电稳定的电源[J];甘肃科学学报;2011年01期

5 孟祥峰;李立峰;;提高离子束刻蚀亚微米光栅侧壁陡直度的方法[J];光学学报;2008年01期

6 杨李茗,舒晓武;反应离子束蚀刻中温度效应的研究[J];光学仪器;1998年01期

7 贾嘉,陈新禹;离子束溅射工艺中的基片温度及其控制方法[J];光学仪器;2004年02期

8 张殿文,卢振武,曹召良,李凤友,赵晶丽,裴舒,刘玉玲,王肇圻;蚀刻表面面形的分析[J];光子学报;2002年07期

9 曹召良,陆广,王吉增,杨柏,卢振武,李凤有,任智斌,刘玉玲;亚微米尺寸元件的离子束刻蚀制作[J];光子学报;2003年06期

10 姜国光;王震;张洪泉;王大兴;;高灵敏度铂薄膜热敏电阻器精细刻蚀技术研究[J];传感器与微系统;2013年03期

相关博士学位论文 前10条

1 张少梅;LiNbO_3的光波导特性研究和平板光子晶体结构的制备[D];山东大学;2011年

2 魏石铭;衍射度量术在光栅形貌测量与小阶梯光栅制作中的应用[D];清华大学;2010年

3 胡殷;氙离子轰击与强磁场处理作用下的材料表面行为[D];清华大学;2010年

4 唐平瀛;高频离子源等离子体特性研究[D];中国工程物理研究院北京研究生部;2003年

5 巴音贺希格;衍射光栅色散理论与光栅设计、制作和检验方法研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2004年

6 王宏臣;氧化钒薄膜及非致冷红外探测器阵列研究[D];华中科技大学;2006年

7 刘祥志;离子注入光波导的数值分析研究[D];山东大学;2008年

8 刘汉平;利用刻蚀和椭偏技术研究离子注入铌酸锂晶体的波导特性[D];山东大学;2008年

9 林慧;极紫外多层膜光栅的浮雕衬底制作及衍射效率测量与分析[D];清华大学;2009年

10 周林;光学镜面离子束修形理论与工艺研究[D];国防科学技术大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 许晓慧;光学薄膜微结构制造方法研究[D];西安工业大学;2011年

2 马志博;光学表面微结构抗反射特性与优化设计研究[D];西北大学;2011年

3 岳廷;GMR传感器的微加工制作[D];安徽大学;2011年

4 廖文林;高精度球体类零件离子束确定性修形技术研究[D];国防科学技术大学;2010年

5 王东方;大气等离子体加工熔石英材料过程的若干影响因素研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

6 杨允利;大气等离子体加工数控方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

7 任定世;确定性光学加工的中高频误差分布特性与修形方法研究[D];国防科学技术大学;2011年

8 牟志超;球形磨头抛光技术研究[D];国防科学技术大学;2011年

9 张殿文;亚波长衍射光学元件增透特性的研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2002年

10 曹召良;亚波长抗反射光栅的设计分析与制作[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2003年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 褚家如，黄文浩，洪义麟，付绍军;离子束抛光硅片纳米级微观形貌的原子力显微镜研究[J];电子显微学报;1995年01期

2 范斌;万勇建;杨力;曾志革;邓建明;李晓今;;大型非球面主镜能动磨盘加工模型[J];光电工程;2005年12期

3 彭小强,戴一帆,李圣怡,尤伟伟;回转对称非球面光学零件磁流变成形抛光的驻留时间算法[J];国防科技大学学报;2004年03期

4 戴一帆;尚文锦;周旭升;;计算机控制小工具抛光技术中磨盘材料对去除函数的影响[J];国防科技大学学报;2006年02期

5 张学成;戴一帆;李圣怡;彭小强;;基于CFD的磁射流抛光去除机理分析[J];国防科技大学学报;2007年04期

6 解旭辉;谷文华;周林;;应用细小离子束加工小型精密光学零件[J];国防科技大学学报;2009年04期

7 张峰,余景池,张学军,王权陡;磁流变抛光技术[J];光学精密工程;1999年05期

8 张学成;戴一帆;李圣怡;彭小强;;磁射流抛光时几种工艺参数对材料去除的影响[J];光学精密工程;2006年06期

9 彭小强;戴一帆;唐宇;;基于灰色预测控制的磁流变抛光液循环控制系统[J];光学精密工程;2007年01期

10 周林;戴一帆;解旭辉;焦长君;李圣怡;;光学镜面离子束加工的可达性[J];光学精密工程;2007年02期

相关会议论文 前1条

1 王占山;;极紫外光刻给光学技术带来的挑战[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集（B 光学系统设计与制造技术专题）[C];2006年

相关博士学位论文 前7条

1 王权陡;计算机控制离轴非球面制造技术研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2001年

2 王贵林;SiC光学材料超精密研抛关键技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年

3 范镝;大口径碳化硅质反射镜数控光学加工的研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2004年

4 陈善勇;非球面子孔径拼接干涉测量的几何方法研究[D];国防科学技术大学;2006年

5 张学成;磁射流抛光技术研究[D];国防科学技术大学;2007年

6 周旭升;大中型非球面计算机控制研抛工艺方法研究[D];国防科学技术大学;2007年

7 周林;光学镜面离子束修形理论与工艺研究[D];国防科学技术大学;2008年

相关硕士学位论文 前1条

1 王登峰;光学镜面离子束抛光系统工艺参数研究[D];国防科学技术大学;2007年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李英杰,支秋玲;采用设计齿形修形技术提高工程机械传动装置性能[J];工程机械;2005年03期

2 于影;邵忠喜;刘源;;关于修正摆线轮啮合初始间隙与最佳修形方式的研究[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2007年06期

3 尚振国;王德伦;;修形斜齿轮啮合性质及误差影响分析[J];大连理工大学学报;2011年03期

4 徐香翠;宋爱平;张礼峰;黄建伟;;齿轮综合修形方法的研究[J];机械传动;2011年11期

5 王丹;陆瑞成;闫玉涛;孙志礼;;航空发动机齿轮接触分析与修形研究[J];东北大学学报(自然科学版);2013年08期

6 程林森;;球面蜗杆修形方法的讨论[J];矿山机械;1976年02期

7 李敦信;;高速齿轮的修形[J];齿轮;1982年03期

8 朱如鹏,潘升材,戴振东;燕尾形榫联接抗微动损伤修形研究[J];航空动力学报;1990年04期

9 赵岩,关天民;针摆传动转角组合修形下的受力分析新方法[J];机械设计与制造;1998年03期

10 孔繁慧;加工中硬齿轮用滚刀的设计修形[J];机械设计与制造;2000年02期

相关会议论文 前10条

1 马元节;周金宇;;齿轮修形的基本原理与方法[A];技术融合创新·可靠服务企业·安全产品制胜——2013年全国机械行业可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会第五次全体委员大会论文集[C];2013年

2 丁建阳;;关于齿轮齿廓弹性变形修形方法研究[A];第十一届沈阳科学学术年会暨中国汽车产业集聚区发展与合作论坛论文集（信息科学与工程技术分册）[C];2014年

3 王志兆;杨连文;徐忠耀;郑殿忠;;齿轮的电化学修形工艺研究[A];第七届全国电加工学术年会论文集[C];1993年

4 常山;徐振忠;闻雪友;陈谌闻;;提高高速重载斜齿轮传动综合性能的有效方法——多目标轮齿优化修形[A];材料科学与工程技术——中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年

5 马文;;齿轮修形的系统化应用[A];中国农业机械工业协会风能设备分会2010年度论文集（上）[C];2010年

6 金亭亭;汪久根;;对数修形斜齿轮的接触分析[A];第十一届全国摩擦学大会论文集[C];2013年

7 ;谐波齿轮电化学修形工艺试验研究[A];第五届全国电加工学术年会论文集（电解加工篇）[C];1986年

8 张明;易建军;徐中耀;周锦进;;电化学齿轮修形的研究[A];第八届全国电加工学术年会论文集[C];1997年

9 ;直锥齿轮齿面电解修形工艺分析[A];陕西省电加工学会第六届学术年会论文集[C];1996年

10 刘钦平;;直锥齿轮齿面电解修形探讨[A];中国电子学会生产技术分会电加工专业委员会第六届学术年会论文集[C];2000年

相关重要报纸文章 前5条

1 ;“智能修形内衣”研制成功[N];中华工商时报;2003年

2 王壮凌;IT企业流行“美体修形”[N];中国乡镇企业报;2001年

3 一丁;“智能修形内衣”引领国际流行趋势[N];经济参考报;2003年

4 郭宏伟 教授;春日美腿巧摄食[N];保健时报;2004年

5 张军;婷美研制世界首款“智能修形内衣”[N];中国纺织报;2006年

相关博士学位论文 前5条

1 尚振国;风力发电机增速器齿轮修形技术研究[D];大连理工大学;2010年

2 袁哲;齿轮振动可靠性与修形减振策略研究[D];东北大学;2010年

3 陈霞;直齿锥齿轮修形方法研究[D];华中科技大学;2006年

4 周林;光学镜面离子束修形理论与工艺研究[D];国防科学技术大学;2008年

5 郝东升;齿轮啮合数值分析建模方法及其应用研究[D];大连理工大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 辛经纬;精梳机行星齿轮齿形修形及其实现方法研究[D];东华大学;2009年

2 吕少炯;渐开线圆柱齿轮修形及其对传动性能影响的研究[D];南京航空航天大学;2010年

3 周志峰;渐开线圆柱直齿轮修形的分析与研究[D];北京交通大学;2014年

4 舒良轩;波前误差离子束修形技术研究[D];中国科学院研究生院（光电技术研究所）;2013年

5 沈裕文;重载齿轮修形研究[D];湘潭大学;2012年

6 霍佳峰;基于接触分析的斜齿轮修形方法研究[D];天津大学;2012年

7 杜金成;渐开线直齿圆柱齿轮参数化修形研究与应用软件开发[D];东北大学;2012年

8 刘永参;渐开线圆柱小齿轮的修形设计及动力学仿真分析[D];太原理工大学;2011年

9 汪强;脉冲电化学齿轮修形研究及应用[D];大连理工大学;2002年

10 田小武;基于有限元法的齿轮接触分析及修形研究[D];武汉科技大学;2013年

，

本文编号：1642261