Способ контроля качества полирования деталей Советский патент 1985 года по МПК G01N1/38 

NU

ю

О) 4 I Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в оптико-механической и электронной промьпиленности при полировании оптических деталей. Известен способ контроля качеств поверхности деталей, включающий фотографирование полированной поверхности на микроскопе, снабженном фазово-контрастным устройством lj . Однако известный способ недостаточно чувствителен для полированн1ых образцов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаем му результату является способ контроля качества полирования эллипсометрическим методом, включающий сра нение значений величин главного угл исследуемого образца и минимальной Эллиптичности 2 . Однако известный способ характеризуется недостаточно высокой чувст вительностью. Цель изобретения - повышение чув ствительности. Поставленная Цель достигается тем, что согласно способу контроля качества полирования деталей эллипс метрическим методом, анализируемые образцы изготавливают с одинаковым цветом, обрабатывают этиловым спиртом, серной кислотой и повторно эти ловым спиртом. Обработку этиловым спиртом ведут 4-8 ч, серной кислотой - 4-20 мин и-повторно этиловьм спиртом - 1060 мин, . Так как полирование проводят тра диционным методом с использованием водных абразивных суспензий, то на обработанной поверхности всегда при сутствует пленка кремнезема, образо вание которой вначале протекает быс ро, заканчивается за полминуты, пос ле чего толщина нарастает весьма ме ленно. Гидролизная пленка кремнезема образуется при обработке водной суспензией полирита в результате выще лачивания. Частицы полирита попадают в дефекты поверхности, вклиниваю ся в коллоидную пленку геля кремнезема и поэтому находятся как в самой пленке, так и на ее, поверхности и под ней. Обработка в кислоте способ ствует вытравливанию зерен полирита только в поверхностном слое, а для 64 2 частиц полирита, вклинившихся в пленку геля и находящихся под ней, реакция с кислотой затруднена, так как сама пленка инертна к кислоте. Предварительное набухание в спирте в течение 4-8 ч позволяет пленке разрыхлиться, она частично отслаивается и способствует доступу кислоты к частицам полирита, находящимся под пленкой. Последующая операция выдержки в этиловом спирте перед измерением предохраняет поверхность от образования новой гидролизной пленки. Пример 1. Образцы в виде плоскопараллельных пластин из ситалла СО 115М изготавливают методом шлифования и глубокого полирования (глубина сполированного слоя 10 мкм) на станке типа ШП с использованием смоляного полировальника (смола СП-3) и водной суспензии полирита. Плоскостность эталонов на хуже N 5, цвет - яма. Исследуемые образцы вьщерживают в этиловом спирте 4ч, а затем подвергают химической обработке в 40%-ном растворе серной кислоты 4 мин, после чего вьщерживают в этиловом спирте 10 мин и проводят контроль качества поверхности эллипсометрическим методом. В качестве источника света используют ртутную лампу ПРК-4, поляризатор и анализатор представляют собой поляроиды. Приемник - усилитель постоянного тока с фотоумножителем, сочлененный с монохроматором, который вьщеляет линию излучения 435 им. Все элементы установки собраны на столе гонипметра, позволяющего вести отсчет угла падения. Ось вращения гониометра лежит в плоскости образца. Анализатор установлен под фиксированным азимутом ( относительно плоскости падения. Величина азимута W зависит от свойств исследуемого объекта и для- оптических стекол составляет 1-3. Поляризатор последовательно устанавливают под азимутом О, 45, 90° относительно плоскости падения. Измеряли величины интенсивности -излучения JQ, J. - и и по ним вычисляли эллипсометрические параметры змерения tgр и cosД вычисляют при нескольких углах падения в области 15-30 мин относительно угла Брюстера, 3-, 1 величину которого вычисляют по соотношению tgq)g п. В пределах этих углов зависимость созД от угла падения является линейной. Построив эту зависимость по экспериментальным точкам, определяют главный угол, для которого cos Д 0. Эллиптичность вблизи этого угла достигает минималь ной величины. Пример 2. Образцы в виде плоскопараллельных пластин из кварцевого стекла готовят по примеру 1, после чего образцы вьщерживают в этиловом спирте 6ч, в 40%-ном раст воре серной кислоты 10 мин и повторно в спирте 40 мин. Контроль качест44ва поверхности проводят эдлипсометрическим методом, как в примере 1. Пример 3, Образцы в виде плоскопараллельных пластин из стекла КЗ подготавливают по примеру 1 и обрабатывают этиловым спиртом 8ч, серной кислотой 20 мин, повторно этиловым спиртом 60 мин. Измерения проводят, как в примере 1. В таблице представлены данные по чувствительности известного и предложенного способов. Как видно из таблицы, предложенный способ позволяет повысить чувствительность контроля качества полирования в 2-3 раза.

1. СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОЛИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ эллипсометрическим методом, отличающийс я тем, что,с целью повышения чувствительности контроля, анализируемые образцы изготавливают с одинаковым цветом, обрабатывают этиловым спиртом, серной кислотой и повторно этиловым спиртом. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку этиловым спиртом ведут в течение 4-8 ч, серной кислотой - 4-20 мин и повторно этиловым спиртом - 10-60 мин.