Abstract
Konvergent Polering er en ny polering system og en fremgangsmåte for etterbehandling av flate og runde glassoptikk hvori et arbeidsstykke, uavhengig av den opprinnelige form (dvs. overflate figuren), vil konvergere til endelig overflate figuren med utmerket overflatekvalitet under en fast, uforanderlig sett polering av parametere i en enkelt iterasjon polering. I motsetning til dette vil konvensjonelle full blenderpoleringsmetoder krever flere, ofte lange, iterative sykluser involverer polering, metrologi og prosessendringer for å oppnå den ønskede overflate figuren. Den konvergerende poleringsprosessen er basert på konseptet med arbeidsstykket-lap høyde mismatch resulterer i trykkforskjell som avtar med fjerning og resulterer i arbeidsstykket som konvergerer til formen på runden. Den vellykkede gjennomføring av den konvergerende poleringen er et resultat av en kombinasjon av en rekke teknologier for å fjerne alle kilder av ikke-uniform romlig materialfjerning (bortsett fra arbeidsstykket-lapmismatch) for overflate figur konvergens og for å redusere antallet røffe partikler i systemet for lav ripetetthet og lav ruhet. Den Konvergent Polering prosessen har blitt demonstrert for fabrikasjon av både leiligheter og sfærer av ulike former, størrelser og sideforhold på ulike glass materialer. Den praktiske virkningen er at høy kvalitet optiske komponenter kan være fabrikkert raskere, mer gjentatte ganger, med mindre Justervesenet, og med mindre arbeidskraft, noe som resulterer i lavere enhetskostnader. I denne studien er det Convergent Polering protokoll er spesielt beskrevet for fremstilling av 26,5 cm i firkant sammensmeltede silika flater fra et fint jordoverflaten til en polert ~ λ / 2 overflate figuren etter polering 4 timer per overflate på en 81 cm diameter poler.
Introduction
De viktigste trinnene i en typisk optisk fabrikasjon prosessen inkluderer forming, sliping, full blender polering, og noen ganger lite verktøy polering 1-3. Med økende etterspørsel etter høykvalitets optiske komponenter for bildebehandling og lasersystemer, har det skjedd betydelige fremskritt i optisk fabrikasjon i løpet av de siste tiårene. For eksempel, presisjon, er determinisslipe nå mulig under utformingen og slipe prosesser med fremskritt i Computer Numerical Controlled (CNC) glass forming maskiner. Tilsvarende liten verktøy polering teknologier (for eksempel datastyrte optiske overflaten (CCOS), ion finne, og magneto-reologisk behandling (MRF)) har ført til determinis fjerning av materiale og overflate figur kontroll, og dermed sterkt påvirker den optiske bearbeidingsindustrien. Men den mellomliggende trinn i etterbehandling prosessen, full blender polering, mangler fortsatt høy determinisme, vanligvis krever dyktig opticians til å utføre flere, ofte lange, iterative sykluser med flere prosessendringer for å oppnå den ønskede overflate figur 1-3.
Det store antallet polering metoder, prosessvariabler, og den komplekse kjemiske og mekaniske interaksjoner mellom arbeidsstykket, rundetider og slurry 3-4 har gjort det utfordrende å forvandle optisk polering fra en "kunst" til en vitenskap. For å oppnå determinis full blender polering, må sliping være godt forstått. Historisk har slipeeffekt blitt beskrevet av den mye brukte Preston ligning 5
(1)
hvor dh / dt er den gjennomsnittlige tykkelsen avvirkning, er k p Preston konstant, σ O erdet anvendte trykk, og V r er den gjennomsnittlige relative hastighet mellom arbeidsstykket og den runde. Figur 1 viser skjematisk den fysiske begreper som påvirker arbeidshastighet, som beskrevet i ligning Preston, inkludert romlige og tidsmessige variasjoner i hastighet og trykk, forskjeller mellom påført trykk og trykkfordelingen at arbeidsstykket erfaringer, og friksjon effekter 6-8. I særdeleshet er den faktiske trykkfordeling oppleves av arbeidsstykket styres av en rekke fenomener (beskrevet i detalj andre steder 6-8) som sterkt påvirker resulterende overflate figur av arbeidsstykket. Også i Preston ligning, mikroskopiske og molekylært nivå effekter i stor grad er foldet til den makroskopiske Preston konstant (k p), som påvirker den totale arbeidshastighet, mikro-ruhet, og selv skrape på arbeidsstykket. Ulike studier har utvidet Preston modell for å ta høyde for mikroskopisk slampartikkel-pad-arbeidsstykket interaksjoner å forklare slipeeffekt og mikroruhet 9-16.
For å oppnå deterministisk kontroll av overflate figuren under full blender polering, hver av de fenomener som er beskrevet ovenfor må forstås, kvantifisert og deretter kontrollert. Strategien bak Convergent Polering er å eliminere eller minimere uønskede årsaker til manglende uniform materialfjerning, enten gjennom konstruert polerings design eller ved prosesskontroll, slik at fjerning er drevet kun av arbeidsstykket-runde mismatch pga arbeidsstykket form 7,17- 18 Fig. 2 illustrerer hvordan arbeidsstykkets form kan føre til konvergens basert på arbeidsstykket-lap mismatch konsept. Vurdere en flat etappe og en hypotetisk arbeidsstykke av komplekse formen vist øverst til venstre. Grensesnittet høyde mismatch (referert til som gapet, Ah oL) påvirker grensesnitttrykkfordeling (σ) som:
innhold "fo: keep-together.within-side =" always ">
(2) hvor h er en konstant som beskriver den hastighet med hvilken trykket avtar med en økning i gapet Ah oL 6. I dette eksemplet, har arbeidsstykket høyest lokale trykket i midten (se nederst til venstre på figur 2), og dermed denne plasseringen vil observere den høyeste opprinnelige arbeidshastighet under polering. Som materiale er fjernet, vil trykkforskjellen over arbeidsstykket avta på grunn av en reduksjon i arbeidsstykket-lap mistilpasning, og arbeidsstykket vil konvergere til formen på runden. Ved konvergens, arbeidsstykket trykkfordeling, og dermed fjerning av materiale, vil være ensartet over arbeidsstykket (se høyre side av figur 2). Dette eksemplet er illustrert for en flat etappe, Howeveh, gjelder det samme konseptet for en sfærisk lap (enten konkav eller konveks). Igjen, dette fungerer konvergensprosessen bare hvis alle de andre fenomener som påvirker romlig materialet ikke-ensartethet er eliminert. De spesifikke prosedyrer og tekniske begrensninger implementert i Konvergent Polering protokollen er beskrevet i diskusjon.
Den protokoll som er beskrevet i det følgende studie er den konvergerende poleringsprosess spesielt for en 26,5 cm i firkant sammensmeltet kvartsglass arbeidsstykke fra et fint underlag. I 8 timer med polering (4 timer / overflate), kan denne arbeidsstykket oppnå en polert planhet av ~ λ / 2 med meget høy overflatekvalitet (dvs. lav ripetetthet).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Utarbeidelse av polering og Slurry
Først forberede Convergent Polering System (spesielt kalt C onvergent, jeg nitial Surface Independent, S ingle gjentakelse, R ogue Partikkel-Free polering eller CISR (uttales 'sakse')) 7,17 ved å installere puten & septum, condition puten, fortynning og kjemisk stabilisering av slammet, og som omfatter oppslemmingen i filtreringssystem.
- På CISR poleringsmaskin, holder en polyuretan pad på granitt runde basen. Følge pad en kant først og press i retning mot den motsatte kanten for å minimere luftspalter. Trimme den overhengende pad og deretter bruke et barberblad og roller for å punktere og fjerne luftbobler om nødvendig.
- Ved første gangs bruk og etter hver ~ 100 hr av polering, diamant tilstand puten ved hjelp av en CMP diamant balsam (50 mm diameter, 0,6 psi søkt press; 5 min dvele ved hver radial runde beliggenhet med avstands trinn 25 mm, runde rotasjon 25 rpm) med rennende DI vann.
- Mellom polering gjentakelser, fjerne eventuelle gjenværende slam og glassprodukter fra puten ved hjelp av en in-situ ultralyd renere (~ 2 min dvele ved hver radial location; runde rotasjon 5 rpm) med rennende DI vann.
- På unikt formet septum vekt, holder seg dobbeltsidig skum tape og deretter septum materiale (f.eks, pre-cut glass eller andre ikke-sterkt materiale). Trimme noen overhengende skumtape for å passe til formen av skilleveggen materiale og vekt. Legg merke septum utforming (både form og vekt) endres for forskjellige størrelser av arbeidsstykket og lap 7,17.
- Forbered polering oppslemmingen til Baume 4 konsentrasjon (spesifikt blandes i volum ~ 1 del ceriumoksid polering slurry og ~ 9 deler deionisert (DI) vann i en 11 L bucket). Sjekk Baume bruker en Baume flyte. Legg ~ 5 ml KOH (10 M) for å justere pH til 9,5 og legge ~ 120 ml (1 vol%) av proprietær overflate 19. Juster pH og Baume hver 24. time av polering.
- Installere bøtte med forberedt slurry til filtreringssystem. Deretter installere ønskede CMP partikkelfiltre i filtreringssystem. La slurry Resirkuler innenfor filtreringssystem i flere timer.
- Måle partikkelstørrelsesfordelingen av slurry (f.eks, ved hjelp av enkelt partikkel optiske måleteknikker) for å sikre at halen av fordelingen er tilstrekkelig falskt partikkel-fri 9,20.
2. Utarbeidelse av arbeidsstykket (Etsing og Blokkering)
Før polering, kjemisk etse som mottatt finmalt arbeidsstykket for å redusere mengden av materiale som fjernes for å fjerne underoverflatesliping skade 21. Deretter blokkere emnet (hvis sideforholdet (dvs. er lengde / tykkelse)> 10) ved hjelp av en ny banen knapp blokkering (PBB) teknikk for å hindre at arbeidsstykket bøyes under blokkering og polering 22.
- Etse den fine bakken stykket (spesielt en 265 x 265 x 8 mm 3 smeltet silisiumdioksid glass flat) i en tank fylt med HF: NH 4 F (6: 1 bufret oksid etch (BOE) 3x fortynnet med DI vann) i 6 t fjerne 10 mikrometer av glass fra overflaten av arbeidsstykket. FORSIKTIG! BOE er ekstremt farlig; bruke egnet personlig verneutstyr (PVU). Fjerne arbeidsstykket fra etch tank og aggressivt skylle arbeidsstykket med DI vann og la arbeidsstykket til luft tørke vertikalt.
- Inspisere arbeidsstykket for dyp skade under sliping prosessen ved hjelp av et sterkt lys inspeksjon i et mørkt rom. Hvis ingen dype skader er funnet, går du videre til neste trinn, ellers sende stykket tilbake for ny sliping.
- Varm opp blokkerer banen med en limpistol til ~ 95 ºC og sted dråper (også kalt knapper) av banen (~ 0,06 g) på forsiden avblokkerer plate i en 9 x 9 array (81 knapper med 26 mm avstand). For ulik størrelse arbeidsstykker, se utforme regler for den ideelle antall, størrelse og avstander på banen knapp 22. Plasser blokkerer plate med de anvendte knapper møte opp i en forvarmet ovn ved 70 ºC.
- Påfør bånd til ansiktet av arbeidsstykket som ikke skal poleres. Unngå luftbobler eller overdrevent strekke båndet.
- Plasser arbeidsstykket med tape siden ned på knappene på sperreplate i ovnen. Dekk arbeidsstykket-knapp-blokk for å minimere konvektive flyt. Etter 1,5 timer, satt ovnen for å avkjøle 10 ° C / time til romtemperatur. Etter nedkjøling bør banen tykkelse på den blokkerte arbeidsstykket være ~ 1 mm.
3. Konvergent Polering
- Slå på fuktighet system i miljøkammer av CISR poleringsmaskin for å hindre slam fra tørking under polering og for å minimere useriøse partikler skrape arbeidsstykket.
- Inshøy og montere spesielt utviklet og forberedt septum til poleringsmaskin. Installere PBB stykket inn CISR poleringsmaskin og lavere boom å holde arbeidsstykket.
- Polish arbeidsstykket på CISR i 4 timer ved et samsvarende flik og arbeidsstykket rotasjonshastighet på 25 rpm med en radial strek på ~ 75 mm, og med en slurry strøm fra filtreringssystem av 1 l / min.
MERK: blokkering plate fungerer også som lastevekt på arbeidsstykket som tilsvarer 0,6 psi påført trykk. - Slå av fang og arbeidsstykket rotasjon og slurry flyt. Fjern PBB stykket fra CISR poleringsmaskin og dyppes den i DI vann fylt bad. Tørk arbeidsstykkene med renrom klut mens senkes. Fjern PBB stykket fra bad og spray skyll med DI vann.
- Deblokkere arbeidsstykket ved å sette inn et mellomlegg på arbeidsstykket-blokk grensesnitt. Fjern tapen fra arbeidsstykkene. Aggressivt skylle stykket med DI vann og lufttørke.
- PBB motstanderens ansikt av arbeidsstykket som beskrevet i kapittel 2. Deretter gjentar polishing prosedyre som nevnt i § 3.
4. Metrologi og Inspeksjon
- Mål reflekterte bølgefront (dvs. overflate figuren) på begge sider av arbeidsstykket, så vel som overføres bølgefront ved hjelp av et interferometer.
- Mount stykket på sterkt lys inspeksjon stasjon og måle scratch / grave egenskaper ved hjelp av optisk fabrikasjon standard metoder. En kort BOE ning av arbeidsstykket, slik det er beskrevet i trinn 2.1, kan anvendes for å eksponere skjulte riper på arbeidsstykker som brukes i høy fluence laserapplikasjoner. For måling av fine riper eller ujevnheter på arbeidsstykket, kan standard optisk mikroskopi eller hvitt lys interferometri benyttes.
- Butikken fullført arbeidsstykket i en container minimere kontakt med ansiktet av arbeidsstykket.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Den konvergerende Polering protokoll som er beskrevet ovenfor gjør det mulig for en første smeltet silisiumdioksyd arbeidsstykket (i dette tilfellet en 26,5 cm i firkant) som skal poleres, i en enkelt iterasjon av 4 timer per flate, til en topp-til-dal flatheten ~ λ / 2 (~ 330 nm) for lave sideforhold arbeidsstykker og ~ 1λ (~ 633 nm) for høye størrelsesforhold arbeidsstykker (se figur 3). Igjen, denne prosessen konvergerer gjentatte arbeidsstykker til de samme endelige overflaten mønster uten å kreve endringer i polerings parametere og er uavhengig av den første overflaten figuren. Dessuten er en høy arbeidsstykket gjennomsnittlig fjerningshastighet på ~ 4 um / time konsekvent oppnådd ved anvendelse av betingelsene beskrevet ovenfor, som muliggjør en rask konvergens og tilstrekkelig fjerning av materiale for å sikre fjerning av all underoverflateskade fra bakkeoverflaten. En typisk, finmalt arbeidsstykkene (f.eks, behandlet med 9 um aluminiumoksyd løst slipemiddel) har en underflate mekanisk skade dybde på ~ 10 pm før bulketsingog ~ 4 mikrometer etter etsning; dermed i det minste denne mengden av materiale som må fjernes fra hver sidested på arbeidsstykkene 23,24. Andre eksempler på overflate figur konvergens ved hjelp av den konvergerende poleringsprosess på en rekke runde og firkantede arbeidsstykker med forskjellige startoverflate tall (både konkave eller konvekse) er vist i figur 4.
Virkningen av kjemisk stabilisering av polerings slurry 19,20, kombinert med anvendelse av en partikkel konstruert filtreringssystem og en hermetisk lukket miljø med høy fuktighet i løpet av poler, på bakparten av partikkelstørrelsesfordelingen er vist i figur 5a. Legg merke til betydelig reduksjon i de større partikler (referert til som useriøse partikler) i slammet. Rogue partikler er kjent for å påvirke både tilbøyelighet av riper på arbeidsstykket og forårsake en økning i total overflateruhet 9,25. Den tilsvarende reduct ion i fine riper på arbeidsstykket er vist i figur 5b.
Figur 1:.. Skjematisk illustrasjon av Preston ligning (. Eq 1) beskrive fenomener som effekt romlig og tidsmessig fjerning av materiale under polering 8 Klikk her for å se en større versjon av figuren.
Figur 2: Illustrasjon av arbeidsstykket form (øverst) og grensesnitt trykkfordeling (nederst) med polering tid (t) under Convergent Polering..es.jpg "target =" _ blank "> Klikk her for å se en større versjon av figuren.
Figur 3:. Typiske første og siste overflate tall (fullskala -4 til 2 mikrometer) etter Convergent Polering av 265 mm firkant smeltet silisiumdioksid arbeidsstykket leiligheter Klikk her for å se en større versjon av figuren.
Figur 4:. Eksempler på overflaten figuren utviklingen av ulike størrelse og innledende form arbeidsstykker etter Convergent Polering 7 Vennligstklikk her for å se en større versjon av figuren.
Figur 5 (a) Partikkelstørrelsesfordeling forbedring i ceriumoksid polering slurry (Hastilite PO) og (b) arbeidsstykket ripefordelings forbedring (målt etter Convergent polering og etsing ved hjelp av HF-skanning av optisk mikroskopi) som et resultat av kjemisk stabilisering og konstruert filtrering 19 , 20. Klikk her for å se en større versjon av figuren.
Figur 6: Overflate figur (som descrIbed av peak-to-dal overflaten høyde) konvergenspunkt verdi og repeterbarhet av arbeidsstykket for ulike polering eksperiment konfigurasjoner under utviklingen av Convergent polering. For hvert forsøk serien, magnitude (gjennomsnitt) og repeterbarhet (standardavvik og min / maks ) er notert. Note PV q er Peak-to-dalen overflaten høyde rapportert som maksimal høydeforskjell på den målte overflate etter 1% laveste og høyeste datapunkter har blitt diskontert for å redusere følsomheten på grunn av avvikende datapunkter. Klikk her for å se et større versjonen av figuren.
Figur 7: Overflate figuren (som beskrevet av topp-til-dal overflatehøyde) av workpiece versus polering ganger bare ved hjelp av arbeidsstykket eller septum bare konfigurasjoner. Dette illustrerer hvordan konvergenspunkt kan skreddersys ved endring i polering konfigurasjoner. Klikk her for å se en større versjon av figuren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Som omtalt i innledningen, en vellykket gjennomføring av Convergent Polering med hensyn til overflate figur innebærer å eliminere eller å minimere alle de fenomener som påvirker romlig materiale ujevnhet, bortsett fra at arbeidsstykket av-runde mistilpasning på grunn av arbeidsstykkets form. Hvis noen av disse fenomenene ikke er hensiktsmessig dempet, enten gjennom prosesskontroll eller gjennom riktig prosjektering av poleringsmaskin, deretter ønsket konvergens punkt kan ikke oppnås eller opprettholdt; dermed i hovedsak hver klimatiltak blir kritisk. For å illustrere dette, figur 6 viser størrelsen og repeterbarhet av konvergenspunktet overflate figur på arbeidsstykket (representert som topp-til-dal overflatehøyde) som en funksjon av en rekke poleringsforsøk serie utført i løpet av utviklingen av Convergent polering. Med hvert forsøk serien, ble et nytt klimatiltak iverksatt. Det siste forsøket serien (Series M), nå representant of den konvergerende Polering protokoll og system, viser en lav og repeterbar konvergenspunktet.
Som et resultat, er den konvergerende Polering protokollen og system en kombinasjon av et antall av utviklede teknologi åpner for konvergens i overflate figur, høy arbeidshastighet, og høy overflatekvalitet (lav ripetetthet, lav overflateruhet) ved minimering av røffe partikler. Nøkkelen muliggjørende teknologiene inkluderer: en roman formet septum som er et glass eller ikke sterkt materiale lastet på puten som kompenserer for ikke-uniform pad slitasje, forbedrer temperatur ensartethet, forbedrer slurry distribusjon, og reduserer viskoelastisk pad kanteffekter 6,7 , 17; bulketsing som gir mulighet for hurtigere fjerning av underoverflateskader og reduserer mengden av materiale som skal fjernes fra arbeidsstykket i løpet av poler samt fjerner slipe stress som kan føre til arbeidsstykket for å bøye endre konvergenspunkt 7,21, 23-24 Pitch Button Blocking (PBB) som åpner for å blokkere et høyt sideforhold stykket hindrer den fra å bøye under blokkering og polering med lav risiko for å skrape den opposisjonelle arbeidsstykkene 22; radial slag som resulterer i forbedret materialfjerning romlig tid i snitt under polering , hindrer høyfrekvente krusninger som kan oppstå på en arbeidsstykkene 8, balanserte tre-body slitasje på arbeidsstykket, septum og lap som gir en ønsket, stabil form av runden og dermed en mer stabil konvergent punkt av arbeidsstykket, hermetisk forseglet høy luftfuktighet polering kammer som hindrer inntrengning av eksterne useriøse partikler og hindrer dannelse av tørkede slam agglomerater som er vanlige kilder til arbeidsstykket skrape; reduserer også sjansen for pad tørking og permanent deformering av runde formen 17,18,25, konstruert filtreringssystem som forbedrer og opprettholder en ønsket slurry partikkelstørrelse distribusjonsjon forbedrer overflateruhet og redusere sannsynligheten for ripedannelse; Dette inkluderer funksjoner av fluorholdige rør, minimert døde soner, og kontrollerte strømhastigheter hindrer slurry settling, tettbebyggelse, og forurensning 17, kjemiske slurry stabilisering som reduserer antall og størrelse av agglomerater i slammet uten å ofre slipeeffekt ved bruk av tensider som følger en roman 'Charged Micelle Halo' kjemisk mekanisme 19,20; og in situ ultralyd pad behandling som gir mulighet for å fjerne slam og glass produkt innskudd fra runde overflate som bidrar til å opprettholde kraftig sliping og minimerer mellomtoner romlig skala lengde stykket form degradering på grunn av fortrinnsrett materialet innskudd 8.
I tillegg tar Convergent Polering nytte av kjent teknologi innenfor den optiske fabrikasjon fellesskap for å eliminere ikke-uniform romlig materialfjerning. Disseinkluderer: konstant gjennomsnittlig tids hastighet ved hjelp matchet rotasjon (stykket rotasjonshastighet = Lap rotasjonshastighet) 3; kant drevet arbeidsstykket for å hindre øyeblikk kraft stykket bøying 6; ensartet måte lasting; belastning og hastighet justert til å operere i kontaktmodus 6; stiv lap base for å forhindre bøying under belastning; forsiktig pad utvalg for å gi rask konvergens og god slurry transport; hensiktsmessig Baume og pH vedlikehold av polering slurry; og neddykket vannrenseprosesser for arbeidsstykket for å hindre at oppslemmingen farging 2,26.
Flere strategier kan anvendes for å forskyve konvergenspunkt, som noen ganger kan være nødvendig å være innstilt på grunn av variasjon i tykkelsen ensartethet eller planhet av den som har kjøpt puten. Polering med arbeidsstykket kun driver stykket konvergens punkt konveks, mens polering med septum bare driver stykket konvergens punkt konkav. I tillegg er trykkforholdet mellom arbeidsstykket ennd septum kan justeres, og puten kan spesialformet hjelp diamant condition. Figur 7 illustrerer effekten av arbeidsstykket bare eller septum bare polering å endre konvergens punktet. Når konvergens punkt er etablert på ønsket verdi, så det kan opprettholdes over lengre polering ganger (mange hundre timer) ved hjelp av Convergent Polering prosessen.
Konvergent polering har følgende fordeler: polering parametere er faste og forblir den samme under og mellom polering løper uavhengig av den opprinnelige overflate figur av arbeidsstykket; polering kan utføres i en enkelt iterasjon fra en jordoverflate, krever mindre tid og mindre polering metrologi; og polering utføres i en rogue partikkelfritt miljø som fører til liten eller ingen skrape på arbeidsstykket. Til syvende og disse fordeler fører til muligheten for å gjøre high end optiske komponenter raskere og billigere.
Potensiellanvendelser av Konvergent Polering inkluderer produksjon av optikk som brukes i høy effekt eller høy energi laser eller optiske systemer, samt den generelle optiske industrien leiligheter og kuler. Den konvergerende poleringsprosessen er vist på smeltet kvartsglass, borsilikatglass, og fosfatglassarbeidsstykker. Det har også blitt vist på runde og firkantede arbeidsstykker i løpet av en størrelse spekter av 50-265 mm og på leiligheter og kuler.
Prosedyren detalj i denne studien er spesielt for en avsluttende flate, firkantede smeltet silisiumdioksid arbeidsstykket 26,5 cm i størrelse. For andre størrelses optikk, kuler eller andre glassmaterialer, kan utstyret må endres (for eksempel størrelse / form på fanget, form av skilleveggen, og slam som brukes). Den generelle fremgangsmåte og system for Convergent Poleringen er dekket av forskjellige patenter eller patentsøknader 17-19.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| MHN 50 mil Polyurethane Pad | Eminess Technologies | PF-MHN15A050L-56 | |
| Cerium oxide polishing slurry | Universal Photonics | HASTILITE PO | |
| Septum Glass (waterjet cut) | Borofloat ; Schott | NA | |
| Diamond conditioner | Morgan Advanced Ceramics | CMP-25035-SFT | |
| Ultrasonic Cleaner | Advanced Sonics Processing System | URC4 | |
| Purification Optima Filter cartridge | 3M | CMP560P10FC | |
| Blocking Pitch | Universal Photonics | BP1 | |
| Blocking Tape | 3M | #4712 | |
| Cleanroom Cloth | ITW Texwipe | AlphaWipe TX1013 | |
| Single Particle Optical Sensing | Paritcle Sizing Systems | Accusizer 780 AD |
References
- Thompson, B., Malacara, D. Ch 28. Handbook of optical engineering. Optical fabrication. , CRC Press. (2001).
- Karow, H. Fabrication Methods for Precision Optics. , Wiley. (1993).
- 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).
- Cook, L. Chemical processes in glass polishing. J. Non-Crystal. Solids. 120, 152-171 (1990).
- Preston, F. The Structure of Abraded Glass Surfaces. Trans. Opt. Soc. 23 (3), 141-14 (1922).
- Suratwala, T., Feit, M., Steele, R. Toward Deterministic Material Removal and Surface Figure During Fused Silica Pad Polishing. J. Am. Ceram. Soc. 93 (5), 1326-1340 (2010).
- Suratwala, T., Steele, R., Feit, M., Desjardin, R., Mason, D. Convergent Pad Polishing of amorphous fused silica. International Journal of Applied Glass Science. 3 (1), 14-28 (2012).
- Suratwala, T., Feit, M., Steele, R., Wong, L. Influence of Temperature and Material Deposit on Material Removal Uniformity during Optical Pad Polishing. J. Am. Ceram. Soc. , (2014).
- Suratwala, T. Microscopic removal function and the relationship between slurry particle size distribution and workpiece roughness during pad polishing. J. Am. Ceram. Soc. 91 (1), 81-91 (2014).
- Terrell, E., Higgs, C. Hydrodynamics of Slurry Flow in Chemical Mechanical Polishing. J. Electrochem. Soc. 153 (6), 15-22 (2006).
- Runnels, S., Eyman, L. Tribology Analysis of Chemical MechanicalPolishing. J. Electrochem. Soc. 141 (6), 1698-1701 (1994).
- Park, S., Cho, C., Ahn, Y. Hydrodynamic Analysis of Chemical Mechanical Polishing Process. J. Tribology Int. 33, 723-730 (2000).
- Luo, J., Dornfeld, D. Effects of Abrasive Size Distribution in Chemical Mechanical Planarization: Modeling and Verification. IEEE T. Semicond. M. 16 (3), 469-476 (2003).
- Luo, J., Dornfeld, D. Material Removal Mechanism in Chemical Mechanical Polishing: Theory and Modeling. IEEE T. Semiconduct. M. 14, 112-133 (2001).
- Bastaninejad, M., Ahmadi, G. Modeling the Effects of Abrasive Size Distribution, Adhesion, and Surface Plastic Deformation on Chemical Mechanical Polishing. J. Electrochem. Soc. 152 (9), 720-730 (2005).
- Sampurno, Y., Sudargho, F., Zhuang, Y., Ashizawa, T., Morishima, H., Philipossian, A. Effect of Cerium Oxide Particles Sizes in Oxide Chemical Mechanical Planarization. Electrochem. Solid State. 12 (6), 191-194 (2009).
- Suratwala, T., et al. Method and system for Convergent Polishing. US Provisional Patent Application. , 027512-006200US 61454893 (2011).
- Suratwala, T., Feit, M., Steele, R. Apparatus and Method for Deterministic Control of Surface Figure During Full Aperture Polishing. US Patent Application. US. , 12/695,986 (2010).
- Dylla-Spears, R., Feit, M., Miller, P., Steele, R., Suratwala, T., Wong, L. Method for preventing agglomeration of charged colloids without loss of surface activity. US Provisional Patent Application. , IL-12647 (2012).
- Dylla-Spears, R., Wong, L., Miller, P., Feit, M., Steele, R., Suratwala, T. Charged Micelle Halo Mechanism for Agglomeration Reduction in Metal Oxide Particle Based Polishing Slurries. Colloid Surface A. 447, 32-43 (2014).
- Wong, L., Suratwala, T., Feit, M., Miller, P., Steele, R. The Effect of HF/NH4F Etching on the Morphology of Surface Fractures on Fused Silica. J. Non-Crystal. Solids. 355, 797 (2009).
- Feit, M., DesJardin, R., Steele, R., Suratwala, T. Optimized pitch button blocking for polishing high-aspect-ratio optics. Appl. Opt. 51 (35), 8350-8359 (2013).
- Suratwala, T., et al. Sub-surface mechanical damage distributions during grinding of fused silica. J. Non-Crystal. Solids. 352, 5601 (2006).
- Miller, P., et al. The Distribution of Sub-surface Damage in Fused Silica. SPIE. 5991, (2005).
- Suratwala, T., et al. Effect of Rogue particles on the sub-surface damage of fused silica during grinding/polishing. J. Non-Crystal. Solids. 354, 2003 (2008).
- Suratwala, T., Miller, P., Ehrmann, P., Steele, R. Polishing slurry induced surface haze on phosphate laser glasses. J. Non-Crystal. Solids. 351, 2091-2101 (2004).
