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Artigo de método

Convergente Polimento: Um simples, rápido, de abertura total Polimento Processo de alta qualidade ótica Flats & Spheres

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DOI:

10.3791/51965

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1 de dezembro de 2014

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Neste artigo

Resumo

Um novo processo de polimento óptico, chamado "Polimento Convergente", que permite um polimento mais rápido e de menor custo, é descrito. Ao contrário dos processos de polimento convencionais, o polimento convergente permite que uma peça de vidro seja polida em uma única iteração e com alta qualidade de superfície até sua figura de superfície final, sem exigir alterações nos parâmetros de polimento.

Resumo

Convergente Polimento é um novo sistema de polimento e método para acabamento planas e esféricas óptica de vidro em que uma peça de trabalho, independentemente da sua forma inicial (ou seja, a figura de superfície), irá convergir para figura superfície final com excelente qualidade de superfície abaixo, um conjunto imutável fixa de polimento parâmetros em uma única iteração de polimento. Em contraste, os métodos de polimento abertura total convencionais requerem múltiplas, ciclos iterativos, muitas vezes longos envolvendo polimento, metrologia e mudanças de processo para conseguir a figura superfície desejada. O processo convergente polimento é baseado no conceito da peça voltas incompatibilidade resultante altura em que a pressão diferencial diminui com a remoção e resulta na peça convergindo para a forma do colo. A aplicação bem sucedida do processo convergente polimento é um resultado da combinação de uma série de tecnologias para remover todas as fontes de não-uniforme espacial remoção de material (excepto para a peça de trabalho voltasdesencontro) para a figura superfície convergência e reduzir o número de partículas desonestos no sistema para baixas densidades zero e baixa rugosidade. O processo convergente Polishing foi demonstrado para a fabricação de ambos os apartamentos e esferas de diversas formas, tamanhos e proporções em vários materiais de vidro. O impacto prático é que os componentes ópticos de alta qualidade podem ser fabricados mais rapidamente, mais repetidamente, com menos de metrologia, e com menos trabalho, resultando em menores custos unitários. Neste estudo, o protocolo convergente polimento é descrito especificamente para a fabricação de 26,5 centímetros quadrados fundidos apartamentos de sílica a partir de uma superfície de chão finos de uma ~ λ / 2 figura superfície polida após o polimento da superfície por 4 h em um polidor de 81 centímetros de diâmetro.

Introdução

As principais etapas de um processo típico de fabrico óptico incluem modelagem, moagem, polimento de abertura total, e às vezes pequena ferramenta de polimento 1-3. Com o aumento da demanda por componentes ópticos de alta qualidade para sistemas de imagem e laser, tem havido avanços significativos na fabricação óptica ao longo das últimas décadas. Por exemplo, a precisão, a remoção de material determinista é agora possível, durante a concepção e processos de moagem com os avanços na Numérico Computadorizado (CNC máquinas de moldagem) de vidro Controlados. Da mesma forma, as tecnologias de polimento pequena ferramenta (por exemplo, controlado por c....

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Protocolo

1. Preparação de polidor e Slurry

Primeiro prepare o Sistema de Polimento Convergente (especificamente chamado C onvergent, eu nitial Superfície Independent, S ingle iteração, R ogue-Particle gratuito polidor ou CISR (pronuncia-se 'tesoura')) 7,17 instalando o pad e septo, condicionando a almofada, diluição e estabilização química da pasta, e a incorporação da lama dentro do sistema de filtragem.

  1. No polidor CISR, aderir uma almofada de poliuretano para a base colo granito. Aderem almofada uma aresta primeiro....

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Resultados

O protocolo descrito acima Polimento convergente permite que uma peça de trabalho de sílica fundida terra (neste caso um 26,5 centímetros quadrados) a ser polido, em uma única iteração de 4 horas por unidade de área, para uma planicidade pico a vale de λ ~ / 2 (~ 330 nm) para baixas peças relação de aspecto e ~ 1λ (~ 633 nm) para peças com uma elevada relação de aspecto (ver Figura 3). Mais uma vez, este processo converge repetidamente peças para a mesma figura superfície final sem a necessidade de muda.......

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Discussão

Como discutido na Introdução, a implementação bem sucedida de Convergente Polimento em relação à superfície figura envolve eliminar ou minimizar todos os fenômenos que influenciam espacial não-uniformidade de material excepto a peça-lap incompatibilidade devido a forma da peça. Se qualquer um desses fenômenos não está devidamente mitigado, seja por meio de controle de processo ou através de engenharia apropriada do polidor, então o ponto de convergência desejado não pode ser alcançado ou mantido; portanto, essencialment.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

Este trabalho foi realizado sob os auspícios do Departamento de Energia dos EUA pelo Lawrence Livermore National Laboratory sob o Contrato DE-AC52-07NA27344 dentro do programa LDRD.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Almofada de Poliuretano MHN 50 mil Eminess TechnologiesPF-MHN15A050L-56
de polimento de óxido de cérioFotônica UniversalHASTILITE PO
Septum Glass (corte a jato de água)Borofloat ; Schott Condicionador de
Morgan Advanced Ceramics CMP-25035-SFT
Limpador UltrassônicoProcessamento Avançado de SonicsURC4
Purificação Optima Cartucho3MCMP560P10FC
Blocking PitchUniversal PhotonicsBP1
Blocking Tape3M# 4712
Pano de sala limpaITW TexwipeAlphaWipe TX1013
Sistemas de dimensionamento de Paritcle de detecção óptica de partícula únicaAccusizer 780 AD
pasta diamante NA Sistema de de filtro

Referências

  1. Thompson, B., Malacara, D. Ch 28. Handbook of optical engineering. Optical fabrication. , CRC Press. (2001).
  2. Karow, H. Fabrication Methods for Precision Optics. , Wiley. (1993).
  3. Brown, N. J. A short course in optical fabrication technology. Optical Society of America Annual Meeting, 1981 Oct 26, Orlando, FL, USA, , Lawrence Livermore National Lab. (1981).
  4. Co....

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Reimpressões e permissões

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