隨著“人造太陽”、太空觀測、武器系統(tǒng)等大型裝備的發(fā)展,高品質(zhì)光學(xué)元件的需求日益增加。離子束拋光技術(shù)(IBF,Ion Beam Figuring)作為高精度光學(xué)鏡面確定性拋光技術(shù)廣泛應(yīng)用于光學(xué)元件加工,其加工精度高,但是加工效率不高,一般不能改善表面粗糙度。反應(yīng)離子束拋光技術(shù)(RIBF,Reactive Ion Beam Figuring)在IBF技術(shù)的基礎(chǔ)上,利用反應(yīng)氣體等離子體中的活性離子形成物理濺射和化學(xué)反應(yīng)的綜合作用,來實(shí)現(xiàn)工件表面材料的去除。RIBF具有良好的各向同性刻蝕作用,比IBF材料去除速率更高。目前國內(nèi)外對RIBF技術(shù)的研究相對較少,主要集中應(yīng)用于微結(jié)構(gòu)的刻蝕方面。本文搭建了RIBF拋光系統(tǒng),對RIBF拋光機(jī)理和材料去除特性進(jìn)行分析和實(shí)驗(yàn)探究,并利用RIBF提高了光學(xué)鏡面的加工效率,改善了表面粗糙度。論文的主要研究內(nèi)容如下:1、研究了RIBF技術(shù)的材料去除機(jī)理,分析了RIBF中反應(yīng)氣體、離子源和中和器的使用原則,搭建了RIBF加工系統(tǒng),為后續(xù)研究提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)平臺。2、對RIBF系統(tǒng)中的射頻中和器進(jìn)行研究。探究射頻中和器的工作原理并設(shè)計(jì)了基本結(jié)構(gòu),通過實(shí)驗(yàn)測試射頻中...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題來源與意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
第二章 反應(yīng)離子束拋光機(jī)理與拋光系統(tǒng)
    2.1 反應(yīng)離子束拋光機(jī)理
        2.1.1 材料去除原理
        2.1.2 反應(yīng)氣體選擇
    2.2 反應(yīng)離子束拋光系統(tǒng)
        2.2.1 機(jī)床結(jié)構(gòu)分析
        2.2.2 離子源選型
        2.2.3 中和器選型
        2.2.4 拋光系統(tǒng)搭建
    2.3 本章小結(jié)
第三章 射頻中和器設(shè)計(jì)
    3.1 射頻中和器工作原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.1.1 工作原理
        3.1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.2 射頻中和器工作性能
        3.2.1 中和能力
        3.2.2 中和器性能對比
    3.3 射頻中和器性能影響因素分析
        3.3.1 氣體流量影響
        3.3.2 射頻功率影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 反應(yīng)離子束材料去除特性
    4.1去除函數(shù)建模和實(shí)驗(yàn)
        4.1.1 去除函數(shù)建模
        4.1.2 去除函數(shù)實(shí)驗(yàn)
    4.2 反應(yīng)離子束去除函數(shù)性能
        4.2.1 化學(xué)刻蝕性質(zhì)
        4.2.2 反應(yīng)氣體SF6對去除函數(shù)的影響
        4.2.3 RIBF與 IBF的去除函數(shù)性能對比
    4.3 表面粗糙度的研究
        4.3.1 RIBF與 IBF加工后表面粗糙度對比
        4.3.2 RIBF加工中表面粗糙度隨離子能量的變化關(guān)系
        4.3.3 RIBF加工中表面粗糙度的演變
    4.4 本章小結(jié)
第五章 熔石英鏡面拋光
    5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡介
    5.2 離子束拋光
        5.2.1 離子束拋光實(shí)驗(yàn)一
        5.2.2 離子束拋光實(shí)驗(yàn)二
    5.3 反應(yīng)離子束拋光
        5.3.1 反應(yīng)離子束拋光實(shí)驗(yàn)一
        5.3.2 反應(yīng)離子束拋光實(shí)驗(yàn)二
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果



本文編號：4041064