一种复制制造Wolter-I型反射镜的工艺制造技术
【技术实现步骤摘要】
一种复制制造Wolter-I型反射镜的工艺
本专利技术属于光学和精密制造
，涉及一种复制制造Wolter-I型反射镜的方法。
技术介绍
由于极紫外光、软X射线和硬X射线的波长很短，在介质中的折射率接近于1，从而不能采用折射的方法使其聚焦，必须采用反射式光学系统使其聚焦。然而这种短波长的光很容易被周围的物质所吸收或直接穿透大多数物质，其对大多数物质而言光的反射率是极低的。但是这种光在一般物质中的折射率略小于1，故光线从真空入射反射物质时，当入射角接近90度时，就能发生全反射现象。利用这种全反射现象，开创了X射线掠入射光学，目前广泛采用的Woler-I型成像系统就是掠入射成像系统中的重要一种。例如：X射线望远镜、X射线显微镜、极紫外（EUV）光刻系统中的收集器等。这种Woler-I型反射镜是由两个同轴共焦的轴对称非球面组合而成，非球面的陡度（长径比）一般较大，并且精度要求高，制造十分困难。实际应用时，为了增大有效聚光面积，常采用将多组掠入射镜组合成套筒的形式，例如图1所示的3层Wolter-I型反射镜，其中A和B是反射镜子午截面轮廓曲线的端点，R是两片非球面子午...
【技术保护点】
一种复制制造Wolter‑I型反射镜的工艺，其特征在于所述工艺步骤如下：第一步、芯轴制造；第二步、镜面复制首先在复制金膜和芯轴表面之间采用PVD工艺涂敷DLC作为脱膜层；然后采用PVD工艺在芯轴回转表面和两个端面同时镀金膜，复制出反射镜表面；第三步、电铸镜壳以导电的芯模作阴极，电铸材料镍作阳极，含电铸材料镍的金属盐溶液作电铸溶液，在复制金膜后的芯轴表面进行电铸，形成镜壳，使镜壳壁厚大于3mm；对电铸后的镜壳进行修整，去除多余的电铸部分，获得光滑的镜壳表面，使修整后的镜壳厚度为1.5～2.5mm；第四步、脱壳利用脱模装置在低温制冷室内将镜壳从芯轴上释放，得到反射镜，最后对芯棒...
【技术特征摘要】
1.一种复制制造Wolter-I型反射镜的工艺，其特征在于所述工艺步骤如下：第一步、芯轴制造；第二步、镜面复制首先在复制金膜和芯轴表面之间采用PVD工艺涂敷DLC作为脱膜层；然后采用PVD工艺在芯轴回转表面和两个端面同时镀金膜，复制出反射镜表面；第三步、电铸镜壳以导电的芯模作阴极，电铸材料镍作阳极，含电铸材料镍的金属盐溶液作电铸溶液，在复制金膜后的芯轴表面进行电铸，形成镜壳，使镜壳壁厚大于3mm；对电铸后的镜壳进行修整，去除多余的电铸部分，获得光滑的镜壳表面，使修整后的镜壳厚度为1.5～2.5mm；第四步、脱壳利用脱模装置在低温制冷室内将镜壳从芯轴上释放，得到反射镜，最后对芯棒和镜面上残留的DLC清洗。2.根据权利要求1所述的复制制造Wolter-I型反射镜的工艺，其特征在于所述芯轴制造步骤如下：（1）两步粗车削芯轴毛坯：a、第一步粗车削采用三维软件建立芯轴数学模型，生成加工用数控代码，在XZ两轴普通数控车床中使用硬质合金刀具对圆柱形铝合金棒材料进行芯轴毛坯第一步粗车削；b、第二步粗车削根据被加工非球面子午截面曲线方程计算出刀具中心运动轨迹，使刀具中心沿着待加工非球面子午截面轮廓曲线的等距线运动，保持刀具中心在插补点法线上且偏离插补点一个刀具圆弧半径；（2）芯轴表面化学镀镍磷合金采用电脉冲提高化学镀镍磷合金层厚度的方法对芯轴毛坯表面进行镀镍磷合金处理；（3）芯轴表面精密车削：分别使用PCD和SCD在XZ两轴精密车床中半精密车削和精密车削芯轴，车削过程中使刀具中心沿着待加工非球面子午截面曲线的等距线运动，保持刀具中心在插补点法线上且偏离插补点一个刀具圆弧半径；（4）芯轴表面自动抛光：在XZ两轴精密车床中，选用弹性球形抛光工具，在其球面上依次包裹棉花和抛光绒布，选用粒径0.5～2μm的金刚石抛光液分别对芯轴表面进行粗抛和精抛，通过计算使抛光球球心沿着待加工非球面子午截面曲线的等距线运动，保持抛光球球心在插补点法线上且偏离插补点一个抛光球半径；（5）芯轴表面手工抛光。3.根据权利要求2所述的复制制造Wolter-I型反射镜的工艺，其特征在于所述第一步粗车削的加工参数为：主轴转速150～300rpm...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙涛，王骐，王殿龙，王浪平，孔繁星，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23
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