一种用于降低薄板形材料离子束抛光时热应力的装置制造方法及图纸

技术编号:21854723 阅读:36 留言:0更新日期:2019-08-14 01:23
本实用新型专利技术公开了一种用于降低薄板形材料离子束抛光时热应力的装置,包括发射单元、蓝宝石板材、发热单元、散热底座、夹具及其定位机构,发射单元发射出离子束并在蓝宝石板材的被抛光表面形成光斑;加热阵列由多个发热单元紧凑排列而成;加热阵列的一面与散热底座压紧装配,另一面与薄板形状的蓝宝石板材的未加工面压紧装配;加热阵列与所述蓝宝石板材相接触的表面积不大于离子束在蓝宝石板材的被抛光表面形成的光斑的面积;散热底座、加热阵列和所述蓝宝石板材通过夹具及其定位机构实现安装和固定;采用本实用新型专利技术的降低薄板形材料离子束抛光时热应力的装置,可有效避免光学材料特别是高热膨胀系数光学材料在抛光时因热应力而导致开裂的情况。

A Device for Reducing Thermal Stress in Ion Beam Polishing of Thin Plate Material

【技术实现步骤摘要】
一种用于降低薄板形材料离子束抛光时热应力的装置
本技术属于光学加工
,具体涉及一种用于降低薄板形材料离子束抛光时热应力的装置。
技术介绍
离子束抛光是一种超精密的光学加工技术。其原理是将氩气等惰性气体待离子化后,轰击加工件的表面,通过物理溅射效应实现对光学材料的加工。在现有的离子束抛光技术中,离子束以某种特定的扫描轨迹,对被加工的材料进行扫描,抛光过程中离子束的光斑在工件表面的扫描路径、速度、加速度和驻留时间通常是由工件的表面原始数据反馈到离子束加工系统的控制计算机,并且由计算机实时计算来确定的。对大型的光学加工件来说,在特定时间,仅一小块区域被离子束光斑加工。离子束轰击工件表面时,虽然避免了传统工艺中由预压力所产生的表面或亚表面损伤,但物理溅射效应伴随的热效应仍然是十分明显的;以60mm口径的离子束加工600mm(长)X300mm(宽)X8mm(厚)蓝宝石单晶板材为例,被离子束轰击的区域温度达到200℃,而蓝宝石板材在离光斑较远处的温度却仅有30-50℃;在这种情况下,就有可能使蓝宝石材料内部的热应力达到其破坏极限,导致蓝宝石板材开裂;因此,有必要对大尺寸薄板形脆性加工件的离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于降低薄板形材料离子束抛光时热应力的装置,包括发射单元、蓝宝石板材(1)、加热阵列(2)、散热底座(4)、夹具(5)及其定位机构,其特征在于:所述发射单元发射出离子束(7)并在所述蓝宝石板材(1)的被抛光表面形成光斑(6);所述加热阵列(2)由多个发热单元(3)紧凑排列而成;所述加热阵列(2)的一面与散热底座(4)压紧装配,另一面与薄板形状的蓝宝石板材(1)的未加工面压紧装配;所述加热阵列(2)与所述蓝宝石板材(1)相接触的表面积不大于所述离子束(7)在所述蓝宝石板材(1)的被抛光表面形成的光斑(6)的面积;所述散热底座(4)、所述加热阵列(2)和所述蓝宝石板材(1)通过夹具(5)及...

【技术特征摘要】
1.一种用于降低薄板形材料离子束抛光时热应力的装置,包括发射单元、蓝宝石板材(1)、加热阵列(2)、散热底座(4)、夹具(5)及其定位机构,其特征在于:所述发射单元发射出离子束(7)并在所述蓝宝石板材(1)的被抛光表面形成光斑(6);所述加热阵列(2)由多个发热单元(3)紧凑排列而成;所述加热阵列(2)的一面与散热底座(4)压紧装配,另一面与薄板形状的蓝宝石板材(1)的未加工面压紧装配;所述加热阵列(2)与所述蓝宝石板材(1)相接触的表面积不大于所述离子束(7)在所述蓝宝石板材(1)的被抛光表面形成的光斑(6)的面积;所述散热底座(4)、所述加热阵列(2)和所述蓝宝石板材(1)通过夹具(5)及其定位机构实现安装和固定。2.根据权利要求1所述的一种用于降低薄板形材料离子束抛光时热应力的装置,其特征在于:所述发热单元(3)通过热电阻的欧姆原理加热。3.根据权利要求1所述的一种用于降低薄板形材料离子束抛光时热应力的装置,其特征在于:所述发热单元(3)为红外灯。4.根据权利要求1所述的一种用于降低薄板形材料离子束抛光时热应力的装置,其特征在于:所述发热单元(3)为采用Peltier效应的热电加热/制冷片。5.根据权利要求1所述的一种用于降低薄板形材料离子束抛光时热应力的装置,其特征在于:所述散热底座(4)为铜材质或不锈钢水冷式底座。6.根据权利要求2-4任一项所述的一种用于降低薄板形材料离子束...

【专利技术属性】
技术研发人员:邱文黄小杰冷和杰邱一豇吴立昌
申请(专利权)人:四川联合晶体新材料有限公司
类型:新型
国别省市:四川,51

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