熔石英加工表面纳结构对污染物的吸附影响研究

发布时间：2024-05-16 21:24

　　作为光学系统中重要的组成部分之一,熔石英光学元件对于光路系统的正常使用具有至关重要的作用。熔石英材料在加工成为光学元件的过程中,会受到加工工具的影响,在其表面留下不同参数的纳结构。这些结构的存在,使得环境中的杂质分子极易吸附于其中,难以清洗。在高真空、强辐射的极端工作环境中,存在杂质的区域温度会急剧升高,以致表面产生局部爆裂性损伤,这使光学系统的工作效率下降,寿命降低,成本升高。故对熔石英材料加工后的表面污染物的吸附特性及其机理的研究是十分必要的。首先,本文对分子动力学仿真中系综的选择和势函数的选取进行了阐述,阐明了熔石英材料加工的建模过程,并对比本文仿真结果与文献结果,误差在合理范围内,在一定程度上确认了本文仿真结果的可靠性。从切削力和能量、原子运动、表面形成和切屑形成机理几个方面介绍纳米切削的特点,并对比分析了传统加工与纳米加工的区别。其次,通过分子动力学软件建立了纳米切削模型,研究了纳米切削机理。发现在纳米切削后,原子聚集态的变化是加工参数对加工过程产生影响的本质原因。分析的参数为刀具形状、加工速度、加工深度和基底固定方式。借助Delphi软件计算出加工过程中系统的温度分布云图后...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1激光照射下石英玻璃亚表面微裂纹诱发的激光损伤

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文件也是激光核聚变光路系统中较为危险的环节，极容易产生各种问题[2,3]。光学元件的维修成本较高，使之成为亟待解决的问题。在熔石英光学元件的制造过程中，受到制造工艺、加工介质（如切削液、抛光液等）与清洗介质（清洗液）等的影响，污染物会渗入到元件内部，造....

图1-2使用KrF激光对熔石英进行LIBWE的示意图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文imura等人使用激光等离子体软X射线对二氧化硅玻玻璃板上构造间隔为53nm和70nm的线和空间结构为10nm左右的LPSXs照射获得宽高比为1，最窄处教授提出了可使用大气等离子体对熔石英材料进行加种特种加工方法，具有不与材料....

图1-3不同速度下的皮秒加工熔石英的痕迹

[14]。图1-2使用KrF激光对熔石英进行LIBWE的示意人对8ps激光脉冲和600fs激光脉冲加工熔石发现，皮秒激光加工由于在应力区域可能产于熔石英光学元件的批量生产。此外，其也料造成的影响进行了分析[15]。S.Karimelahi重复率皮秒激光在熔石....

图1-4表面不同纳结构参数下水滴的接触角

最早对润湿性进行研究的是R.Wenzel，他对固体表面的润湿性进行了启发研究，明确提出固体表面润湿性与表面粗糙度紧密相关，并且通过实验证明性的变化往往与表面污染物的存在息息相关，并提出接触角测量的优点，即面机械特性及不均匀性无关[19]。A.Cassie和S.Baxt....

本文编号：3974929