Способ изготовления дифракционнойРЕшЕТКи Советский патент 1981 года по МПК G02B5/18 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ

I

Изобретение относится к технологии изготовления оптических элементов, в частности дифракционных решеток.

По основному авт. св. № 561922 известен способ изготовления дифракционных решеток, заключающийся в бомбардировке поверхностного слоя полированной подложки из стекла перед термическим испарением на нее металла ионами того же металла с энергией, превышающей 1 кэВ,. нанесении на подложку слоя металла термическим испарением в вакууме с последующим формированием штрихов решеток в слое металла. Ионизацию бомбардируемых ионов проводят при.2500-2000°С 1.

Область применения способа распространяется на дифракционные решетки, изготовленные на слоях металлов, что объясняется хорошими технологическими и отражательными свойствами металлов. При изготовлении решеток, предназначенных для ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областей спектра, применяются преимущественно слои алюминия,- нанеceHHbie на подложку из стекла методом испарения в вакууме. Алюминиевые слои очень мягки, пластичны, однородны и вместе с

тем имеют высокий коэффициент отражения в указанных областях спектра.

Недостатком способа является большая трудоемкость и низкая производительность при реализации операции бомбардировки стеклянной подложки ионами алюминия, что обусловлено принципиальными технологическими трудностями получения стабильных и мощных пучков быстрых ионов алюминия в ионных ускорителях, для полу.чения которых в-качестве исходного вещества применяют элементарный алюминий. При этом для создания необходимого давления насыщаюших паров ( мм рт. ст.) в газоразрядной камере ионного источника необходимо нагревать графитовый тигель с загруженным в него алюминием до весьма

высоких температур (1500-2000°С).

Цель изобретения - уменьшение трудоемкости изготовления и повышение производительности труда.

Поставленная цель достигается тем, что в способе- изготовления дифракционных решеток, заключающемся в бомбардировке подложки ионами металлов, ионизацию бомбардирующих ионов осуществляют при температуре Т , лежащей в пределах 535°С Т 1500°С. Дифракционную решетку изготавливают в следующей последовательности. Полированную поверхность подложки из стекла бомбардируют на ионном ускорителе ионами металла с температурой ионизации Т(4, лежащей в пределах 535°С Ти 1500°С, например сурьмы с энергией превышающей 1 кэВ, п.овыщающего адгезию последующего слоя металла, например алю.МИНИН, к подложке из стекла. При этом в приповерхностном слое подложки из стекла образуется переходной слой стекло-металл, прочно связанный с подложкой. Затем на обработанную поверхность стеклянной подложки наносят, например термическим испарением, в вакууме слой металла (алюминия) толщиной, необходимой для нанесения штрихов дифракционных рещеток. В слое металла (алюминия) формируют штрихи решеток с помощью прецизионных алмазных резцов на делительных машинах. Пример. По предлагаемому способу проводят изготовление дифракционных решеток с применением для бомбардировки подложки ионов металла-сурьмы, повышающих адгезию слоя металл-алюминий к стеклу. Слои алюминия толщиной 0,6 мм наносят на полированную подложку из стекла, в поверхностном слое которой бомбардировкой ионами сурьмы (энергией 30 кэВ и дозой 10 ион/см) внедряют сурьму на ионном ускорителе ИЛУ-3. Затем в слое алюминия формируют на делительных машинах с помощью алмазных резцов штрихи решеток. Изготовленные решетки упрочняют известным способом путем бомбардировки поверхности рещеток ионами кислорода с энергией 40 кэВ. В результате на поверхности рещетки получают защитную пленку (О-1 группы прочности), ,которая допускает многократную чистку поверхности решетки ватой со спиртом, ультразвуковую чистку поверхности решетки. Адгезию слоя алюминия решетки в стеклянной подложке проверяют путем корирования рещеток. Испытания показывают, что количество копий, снимаемых с одной дифракционной решетки, может быть доведено до 85-100 щт. При этом не наблюдается отслаивания слоя алюминия от поверхности стеклянной подложки. При .бомбардировке подложки ионами сурьмы уменьшается трудоемкость и сокращается длительность операции ионной бомбардировки. Пучок ионов сурьмы с требуемым давлением насыщающих паров ( 10) мм рт. ст. в газоразрядной камере достигается уже при 535°С, что обеспечив.ает многоразовое использование источника ионов при изготовлении дифракционных рещеток. Производительность труда на операции ионной бомбардировки подложки сурьмой существенно увеличивается. Формула изобретения Способ изготовления дифракционной рещетки по авт. св. № 561922, отличаюш,ийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости и повышения производительности, ионизацию бомбардирующих ионов осуществляют при температуре Ти, лежащей в пределах 535°С Г„ 1500°С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 561922, кл. G 02 В 5/18, 1977 (прототип).