Способ формообразования поверхности оптических деталей Советский патент 1983 года по МПК C03C23/00 

(5 СПОСОБ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ОПТИЧЕСКИХ

1

Изобретение относится к технологии обработки оптических деталей, точнее к методам формообразования асферических поверхностей и может быть использовано при изготовлении высокоточных оптических элементов.

Известен способ обработки поверхности стеклянных изделий ионами инертного газа в вакууме 1,310-1,310 Па 1 .

Этот способ применяют для очистки поверхности, однако, этим способом нельзя получить нужный профиль детали.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ формообразования асферической поверхности путем обработки ионами тетрафторида углерода через маску из углеродистой стали 2.

Однако по известному способу формообразования в атмосфере тетраФторида углерода возможна оРрдРпткп поДЕТАЛЕЙ

верхностей деталей, выполненных толь ко из безщелочных стекол. При обработке деталей, выполненных из щелочесодержащих стекол, происходит ухудшение качества поверхности за счет переосаждения нелетучих продуктов взаимодействия активных частиц плазмы с материалом маски и щелочными компонентами стекла -KF, NaF. При бомбардировке поверхности детали ио10нами тетрафторида углерода происходит удаление указанного переосажденного слоя, причем степень удаления зависит от интенсивности бомбардировки. Поскольку при формообразова15нии асферических поверхностей пучок неизбежно частично маскируется, то на обрабатываемой поверхности существуют зоны, где переосажденный слой из KF, NaF полностью не удаля20ется. В 1-2зультате происходит экранировка ионного пучка этим слоем что приводит к потере качества поверхности в указанных местах.

Целью изобретения является обеспечение обработки деталей из щело-. чесодержаи1его стекла.

Это достигается тем, что по способу формообразования поверхности оптических деталей путем обработки ее ионами рабочего газа, включающего тетрафторид углерода, с энергией ионов в 1-2 кэВ и плотности ионного toKa 0,5-. ма/см через маску из углеродистой стали, обработку ведут ионами рабочего газа, дополнительно содержащего ксенон при следующем соотношении ингредиентов, масД Тетрафторид углерода 78-82 Ксенон18-22

При добавлении к тетрафториду углерода молекул ксенона происходит уменьшение концентрации химически ак тивных частиц плазмы (фтора), а соот ветственно и плотности переосажден.,Со Показатель 100 Энергия ионов, кэВ1-5 Плотность тока, ма/см 0,5Скорость обработки мкм/ч3,5 Коэффициент светорассеяния,0,1

пого слоя из KF, NaF. Кроме того, присутствие ионов ксенона в ионном пучке увеличивает интенсивность бомбардировки. 8 результате этих факторов качество поверхности улучшается.

Однако добавление ксенона к (етра фториду углерода снижает скорость обработки детали, так как ионы ксенона производят обработку только.за счет ударного механизма взаимодействия с бомбардируемой поверхностью. Зависимость скорости обработки детали из щелочесодержащего стекла марки

Кб от содержания ксенона () в рабочей смеси тетрафторид углерода - ксенон представлена в таблице. Там же даны значения коэффициентов светорассеяния поверхности, обработанной в смеси с различным содержанием ксенона. в смеси 78 CF+80.CF+82 CF-t+22 хе+18Ье : 211 0,5 1 2,8 2,8 3,0 0,005 0,005 0,005

При содержании ксенона в смеси менее 18 полного удаления переосажденного слоя из нелетучих продуктов взаимодействия с поверхности детали не про исходит, что характеризуется повышенным светорассеянием.

Смесь, содержащая 2Q% ксенона и 80| тетрафторида углерода, является оптимальной, так как позволяет сохра нить оптическое качество поверхности при относительно высоких скоростях обработки.

Указанный энергетический интервал ионов рабочего газа обеспечивает направленную интенсивную бомбардировку поверхности. Увеличивать энергию ионов выше указанной смеси нецелесообразно, так как при этом наблюдается спад скорости обработки. Уменьшение энергии ниже 1 кэв приводит к разупорядоченности ионного пучка, что снижает эффективность управления им соответственно точность формообразования.

Предложенный способ асферизации применим для оптического стекла, содержащего окислы щелочных металлов. Формула изобретения Способ формообразования поверхности оптических деталей путем обработки ее ионами рабочего газа, включающего тетрафторид углерода, е энергией ионов 1-2 кэВ и плотности ионного токи 0,5- ма/см через маску из углеродистой стали, отличающийся тем, что, с целью обеспечения обработки деталей из щелочесодержащего стекла, обработку ведут ионами рабочего газа, дополнительно содержащего ксенон при сле103 дующем соотношении ингредиентов, масД: Тетрафторид углерода 78-82 Ксенон18-22 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Сейдман Л.А. Методы очистки по верхности подложек в вакууме. Электронная промышленность, 1977, N 3i с.18-22. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2919523/29-33, кл. С 03С 23/00, 1980 (прототип).