Способ полирования оптических окон Советский патент 1983 года по МПК C30B33/00 C30B29/12 

- Изобретение Относится к изготовлени полированных оптических окон из монокристаллйческого высоким коэффициентом спектрального пропускания в области излучения заатмосферного Солнц : (короче 18О нм) н может быть использованр, для просветления окон источникив и приемников света, потерявших прозрачность в вакуумной ультрафиолетовой (ВУФ) области спектра в процесс изготовления и длительного хранения. Известен способ восстановления проз рачности окон, утраченной в результате длительного хранения, путем термообработки при 4ОО-53О°С 1 . Однако указанный способ не прнмени для восстановления прозрачности окон в готовых изделиях. Кроме того, этот способ не исключает процесса пирогидролиза, ухудшакицего пропускание в ВУФ области спектра у окон из , поскольку температура обработки довольно высокая. Наиболее близким к предлагаемому является способ полирования оптических окон из крнсталлическрго фторида Ивтия в растворе HjeOj , НСе , N2 , взятых в соотношении 1:2:1 с добавкой Ы в количестве 1 г на 20О см 2 смеси «с последующей промывкой в этиловом cnnivте и сушкой 1-2 мин. Пропусканне в области 121,6 нм окон фторида лития, равное до эксплуатации 4О-49%, а после эксплуатации 5-22%, восстаиавдивается цо 32-37% 2. Недостатками способа полирования $голяются восстановление прозр ачиоств окон всего на 75-8О% от первоначального уровня пропускания; малая эффективность очистки поверхности оптических окон от слоев адсорбированной влаЛ ги на завершающей стадии полировки с помощью этилового спирта, исключак щий возможность достижения высоких значений пропускания и возможность растворения прнпаечной эмали при взаимодействии с полирующим раствором с

нарушением герметичности колб с припа явными окнами. .

Цепь изобретения - достижение предельного значения пропускания в ВУФ области спектра для окон из монокристаллов фторида магния.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу полирования оптических окон из монокристаллов фторидов, включающему в растворе, промывку и сушку, проводят обработку в растворе, содержащем 99,О-99,5вес. серной кислоты и 0,5-1,0 вес. % бихрома калия при комнатной температуре в течение 1-5 мин, промывку ведут в дистиллированной воде, за-Гем в ацетоне и сушат при TeMnepaiype 2О-5О°С в течение 2-5 мин.

На чертеже показано изменение коэффициента спектрального пропускания окон. . .

После длительного хранения оптических окон из фторида магния с толщиной 1-5 мм коэффициент спектрального пропускание соответствует кривой 1, а после их припаивания через легкоплавкую .эмаль к стеклянной колбе источника или приемника ВУЧ излучения соответствует кривой 2. Отсутствие крутого подъема С(А) от границы пропускания окна iaj наличие полос поглощения по всей спектральной кривой 1 объясняется эффектом светорассеяния на поверхностных микронеровноетих, наличием в приповерхностном нарушенном (трещиноватом) слоев следов полировочной пасгы и промывочных жидкостей, используемых при обработке окон, наличием тончайших адсорбированных пленок воды из атмосферы, образующихся при хранении окон. Неселективное поглощение в спектре припаяных окон (кривая 2) объясняется поглощением распылившейся в процессе газовьщеления во время пайки и приплавившейся к поверхности окна тончайшей пленки из стеклоэмали.

Обработка окон из фторида магния предлагаемым способом позволяет достичь максимального пропускания после их долгого хранения и припайки к стеклянным колбам, что иллюстрируется кривой 3. При этом наблюдается крутой подъем вблизи границы пропускания и {высокое значение (Л) .близкое к теоретическому, по всему представленному диапазону. Достижение предельной прозрачности окон объясняется наблюдающимся при взаимодействии с раствором процессом сглаживания поверхностного микрорельефа, с одновременным удалением следов полировочной пасты, промывочных жидкостей и тончайшей эмалевой пленки, образующейся при изготовлении изделий, а также эффективным удалением адсбрбционных слоев, приводящих к наве дению избирательных полос поглоп1ения в спектре пропускания окон. Таккак раствор не реагирует с самой припаечной эмалью, то герметичность колбы при полировке этим раствором не нарушается.

Пример. Обработку монокристалла фторида магния ведут в травителе, содержащем 99,0 вес.% 98%-ной серной кислоты и 1,О вес.% бихромата калия 2 мин, промывают дистиллированной водой, затем ацетоном и сушат при 30°С. 5 мин. Пропускание t равно 66%,

Сравнительные данные продуктивности восстановления прозрачности окон из фторида магния известным и предлагае- .мым способами приведены в таблице.

Пропускание на длине волны, 121,6 нм Способом , %

5О 5О 51

46 50 48

51

63 46 50 66 65

Из таблицы видно, что предлагаемый способ более эффективен, а достигаемый Тровень пропускания окон приближается к теоретическому значению. Простота, экспрессность, высокая эффективность способа делают его удобным для внедрения в промышленное ть, изготавливающую источники и приемники излучения атмосферного Оолноа..

Ф о р м у л а и 3 о б р ё т е н и я

Способ полирования оптических окон, из монокристаллов фторидов, включакдаий обработку в растворе, промывку и -сушку, отличающийся тем, что, с иелыо достижения предельного значения пропускания в ВУФ области спектра для

,

20

100 120 т т т 2оо т т

окон из монокристаллов фторида магния, проводят обработку в растворе, содержащем 99,0-99.5 вес. % серной кислоты и 0,5-1,0 вес.% бюсромата калия при

комнатной температуре в течение промывку ведут в дистиллиррванной воде, . затем в ацетоне и при температуре 2 , в течение 2-5 мин. Источники информацяв,

принятые во внимание при экспертизе

2,Авторское свидетельство СССР N 261О83. кл. 48 А 3/00, 1968 (прототип).