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Engineering

Convergentes Pulido: Una simple, rápida, completa Apertura Pulido Proceso de alta calidad óptica Pisos y Esferas

Published: December 1, 2014 doi: 10.3791/51965

Abstract

Convergent pulido es un novedoso sistema de pulido y método para el acabado de la óptica de vidrio planas y esféricas en la que una pieza de trabajo, independientemente de su forma inicial (es decir, forma de superficie), convergerá a la figura superficie final con una excelente calidad de la superficie bajo un conjunto fijo de inmutable pulir parámetros en una sola iteración de pulido. Por el contrario, los métodos convencionales de pulido de apertura completa a menudo requieren múltiples ciclos largos, iterativos, que implican pulir, metrología y cambios en el proceso de alcanzar la cifra de superficie deseada. El proceso de pulido convergente se basa en el concepto de pieza de trabajo vueltas desajuste altura resultante en diferencial de presión que disminuye con la extracción y los resultados en la pieza de trabajo convergentes a la forma de la vuelta. La implementación exitosa del proceso convergente Pulido es el resultado de la combinación de una serie de tecnologías para eliminar todas las fuentes de no uniforme de remoción de material espacial (excepto la pieza vueltasdesajuste) de forma de superficie convergencia y de reducir el número de partículas de canallas en el sistema para densidades de arañazos y baja rugosidad. El proceso convergente Pulido se ha demostrado para la fabricación de dos pisos y esferas de diferentes formas, tamaños y relaciones de aspecto sobre diversos materiales de vidrio. El efecto práctico es que los componentes ópticos de alta calidad se pueden fabricar más rápidamente, más repetidas ocasiones, con menos de metrología, y con menos mano de obra, lo que resulta en menores costos unitarios. En este estudio, el protocolo convergente de pulido se describe específicamente para la fabricación de 26,5 cm cuadrado fusionados pisos de sílice a partir de una superficie de molido fino a un ~ λ figura superficie pulida / 2 después de pulir 4 hr por unidad de superficie en un pulidor de diámetro 81 cm.

Introduction

Los principales pasos en un proceso típico de fabricación óptica incluyen formación, rectificado, pulido de abertura total, y, a veces pequeña herramienta de pulido 1-3. Con el aumento de la demanda de componentes ópticos de alta calidad para sistemas de imagen y láser, se han producido avances significativos en la fabricación de óptica en los últimos decenios. Por ejemplo, la precisión, la eliminación de material determinista ahora es posible durante la configuración y los procesos de molienda con los avances en la computadora de control numérico de máquinas de conformación (CNC) de vidrio. Del mismo modo, las tecnologías de pulido pequeña herramienta (por ejemplo, superficie óptica controlada por ordenador (CCOS), ion calcular, y el acabado magnetoreológico (MRF)) han dado lugar a la eliminación de material determinista y control de forma de superficie, impactando fuertemente la industria de fabricación de óptica. Sin embargo, el paso intermedio del proceso de acabado, pulido de abertura total, aún carece de alto determinismo, por lo general requieren opticia expertons para llevar a cabo múltiples, a menudo largos y ciclos iterativos con múltiples cambios en el proceso para alcanzar la cifra de superficie deseada 1-3.

El gran número de métodos de pulido, las variables del proceso, y la compleja química y las interacciones mecánicas entre la pieza de trabajo, lap y purines 4.3 han hecho que sea difícil para transformar pulido óptico de un "arte" a una ciencia. Para lograr determinista pulido plena abertura, la velocidad de eliminación de material debe ser bien entendido. Históricamente, la tasa de eliminación de material ha sido descrita por la ecuación Preston ampliamente utilizado 5

Ecuación 1 (1)

donde dh / dt es la tasa de eliminación de espesor medio, p k es la constante de Preston, σ S sela presión aplicada, y V r es la velocidad relativa media entre la pieza y la vuelta. La Figura 1 representa esquemáticamente los conceptos físicos que influyen en la tasa de eliminación de material tal como se describe la ecuación Preston, incluyendo las variaciones espaciales y temporales en la velocidad y la presión, las diferencias entre el la presión aplicada y la distribución de la presión que las experiencias de la pieza, y los efectos de fricción 6-8. En particular, la distribución de la presión real experimentada por la pieza de trabajo se rige por una serie de fenómenos (descritos en detalle en otra parte 6-8) que afecta fuertemente resultante figura superficie de la pieza de trabajo. También, en la Ecuación Preston, los efectos microscópicos y moleculares de nivel se pliegan en gran medida en el macroscópica constante Preston (k p), que influye en la tasa global de material de eliminación, micro-rugosidad, e incluso arañazos en la pieza de trabajo. Diversos estudios han ampliado el modelo de Preston para dar cuenta para lechada microscópica interacciones partícula-pad-piezas de trabajo para explicar la tasa de remoción de material y microrrugosidad 9-16.

Para lograr el control determinista de la figura superficie durante el pulido abertura total, cada uno de los fenómenos descritos anteriormente tiene que ser entendido, cuantificado y luego controlada. La estrategia detrás de pulido es convergente para eliminar o minimizar las causas indeseables de la eliminación de material no uniforme, ya sea a través del diseño pulidor de ingeniería o de control de procesos, de tal manera que la eliminación es impulsado sólo por la falta de coincidencia de la pieza vueltas debido a la forma de la pieza 7,17- 18. La figura 2 ilustra cómo la forma de la pieza puede llevar a la convergencia basada en el concepto desajuste pieza vueltas. Considere la posibilidad de una vuelta plana y una pieza de trabajo hipotética de forma compleja se muestra en la parte superior izquierda. El desajuste altura de la interfase (referido como la brecha,? H ol) influye en la distribución de la presión de interfaz (σ) como:

contenido "fo: keep-together.within-page =" always "> Ecuación 2 (2)

donde h es una constante que describe la velocidad a la que la presión disminuye con un aumento en la brecha? h oL 6. En este ejemplo, la pieza de trabajo tiene la presión más alta local en el centro (véase la parte inferior izquierda de la Figura 2), y por lo tanto esta ubicación observará la tasa de eliminación de material inicial más alta durante el pulido. Como se retire el material, el diferencial de presión a través de la pieza de trabajo se reducirá debido a una disminución en el desajuste pieza de trabajo-regazo, y la pieza de trabajo convergerá a la forma de la vuelta. En la convergencia, la distribución de presión pieza de trabajo, y por lo tanto, la eliminación de material, será uniforme a través de la pieza de trabajo (ver lado derecho de la Figura 2). Este ejemplo se ilustra para una vuelta plana, however, el mismo concepto se aplica a una vuelta esférica (ya sea cóncava o convexa). Una vez más, este proceso de convergencia sólo funciona si se han eliminado todos los demás fenómenos que afectan espacial no uniformidad material. Las mitigaciones de procedimiento y de ingeniería específicas implementadas en el protocolo Pulido convergente se describen en la Discusión.

El protocolo se describe en el siguiente estudio es el proceso convergente Pulido específicamente para un cuadrado fusionado pieza de vidrio de sílice 26,5 cm a partir de una superficie de molido fino. En 8 horas de pulido (4 horas / superficie), esta pieza de trabajo puede alcanzar una planitud pulida de ~ λ / 2 con una calidad de superficie muy alta (es decir, de baja densidad cero).

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Protocol

1. Preparación de pulidora y purines

En primer lugar preparar el sistema de pulido convergente (específicamente llamado C onvergent, me nitial superficie Independiente, S ingle iteración, R ogue Pulidora libre de partículas o CISR (pronunciado 'tijera')) 7,17 mediante la instalación de la plataforma y el tabique, el acondicionamiento de la almohadilla, diluir y estabilizar químicamente la suspensión, y la incorporación de la suspensión dentro del sistema de filtración.

  1. En la pulidora CISR, se adhieren una almohadilla de poliuretano en la base regazo granito. Se adhieren almohadilla de uno de los bordes primero y aplicar presión en la dirección hacia el borde opuesto para reducir al mínimo los espacios de aire. Recorte el pad sobresaliente y luego utilizar una hoja de afeitar y el rodillo para perforar y extraer las burbujas de aire si es necesario.
  2. Para el primer uso y después de cada ~ 100 hr de pulir, condición diamante el teclado usando un acondicionador de diamantes CMP (50 mm de diámetro; 0,6 psi de presión aplicada; de permanencia de 5 minutos en cada lugar regazo radial con incrementos de espaciado 25 mm; rotación vuelta 25 rpm) con agua DI que fluye.
  3. Entre iteraciones para pulir, eliminar los purines y productos de vidrio residuales de la almohadilla con un limpiador-in situ por ultrasonidos (~ 2 minutos de permanencia en cada lugar radial; rotación vuelta 5 rpm) con agua DI que fluye.
  4. Por el peso del tabique de forma única, se adhieren cinta de espuma de doble cara y luego el material septum (por ejemplo, vidrio pre-corte u otro material resistente al desgaste). Recortar cualquier cinta de espuma en voladizo para que coincida con la forma del material tabique y peso. Tenga en cuenta el diseño del tabique (tanto la forma y el peso) cambia para diferentes tamaños de la pieza y vuelta 7,17.
  5. Preparar pulido suspensión para Baume 4 concentración (específicamente mezcle por volumen ~ 1 parte de óxido de cerio para pulir los purines y ~ 9 partes de agua desionizada (DI) en una bu 11 Lcket). Compruebe Baume usando un flotador Baume. Añadir ~ 5 ml de KOH (10 M) para ajustar el pH a 9,5 y añadir 120 ml (~ 1% en volumen) de surfactante patentada 19. Vuelva a ajustar el pH y Baume cada 24 horas de pulido.
  6. Instale el cubo con la suspensión preparada en el sistema de filtración. A continuación, instale los filtros de partículas CMP deseados en el sistema de filtración. Deje recirculación suspensión dentro del sistema de filtración durante varias horas.
  7. Distribución de tamaño de partícula medida de suspensión (por ejemplo, usando sola partícula técnicas de detección óptica) para asegurar el extremo de la cola de la distribución es adecuada libre de partículas pícaro 9,20.

2. Preparación de la pieza (Aguafuerte y bloqueo)

Antes de pulir, grabar químicamente la pieza de tierra fina como se recibe a reducir la cantidad de remoción de material necesario para eliminar la sub-superficie de molienda daños 21. Entonces, bloquear la pieza de trabajo (si la relación de aspecto (es decir, longitud / espesor) es> 10), utilizando una nueva técnica de bloqueo botón de pitch (PBB) para evitar que la pieza de trabajo se doble durante el bloqueo y pulido 22.

  1. Grabar la pieza de trabajo molido fino (específicamente un 265 x 265 x 8 mm 3 de vidrio de sílice fundida plana) en un tanque lleno de HF: NH 4 F (6: 1 de grabado de óxido tamponado (BOE) 3x diluyó con agua DI) durante 6 horas eliminación 10 micras de vidrio de la superficie de la pieza de trabajo. ¡CUIDADO! BOE es extremadamente peligroso; utilizar equipo de protección personal (EPP) apropiado. Retire la pieza del tanque de grabado y agresivamente enjuagar la pieza con agua DI y permita que la pieza se seque al aire verticalmente.
  2. Inspeccione la pieza de trabajo por daños profunda durante el proceso de molienda mediante una inspección de la luz brillante en un cuarto oscuro. Si no se encuentra daño profundo, continúe con el siguiente paso, de lo contrario enviar la pieza de nuevo para volver a la molienda.
  3. Calentar el bloqueo de tono en una pistola de pegamento a ~ 95 ºC y colocar gotas (también llamadas botones) de lanzamiento (~ 0,06 g) sobre la faz de laplaca de bloqueo en una matriz de 9 x 9 (81 botones con 26 mm de distancia). Para diferentes piezas de trabajo de tamaño, consulte diseñar reglas para el número ideal, tamaño y espaciamiento de botón de pitch 22. Coloque la placa de bloqueo con los botones aplicados boca arriba en un horno precalentado a 70 ºC.
  4. Aplique la cinta a la cara de la pieza de trabajo que no está para ser pulido. Evitar la generación de burbujas de aire o excesivamente estirar la cinta.
  5. Coloque la pieza de trabajo con la cara cara de la cinta hacia abajo sobre los botones de la placa de bloqueo en el horno. Cubra la pieza-button-bloque para minimizar el flujo convectivo. Después de 1,5 horas, ajuste horno se enfríe 10 ºC / hora a temperatura ambiente. Después de enfriar, el espesor de paso en la pieza de trabajo debe ser bloqueado ~ 1 mm.

3. convergente Pulido

  1. Encienda el sistema de humedad en la cámara ambiental de pulidor CISR para prevenir lodo se seque durante el pulido y reducir al mínimo las partículas canallas rascándose la pieza de trabajo.
  2. Insde altura y montar el tabique específicamente diseñado y preparado en pulidora. Instale PBB pieza en pulidor CISR y bajar la pluma para sostener la pieza de trabajo.
  3. Polaco pieza de trabajo en CISR durante 4 horas a una velocidad de rotación de vuelta y la pieza de trabajo emparejado de 25 rpm con un golpe radial de ~ 75 mm y con un flujo de la suspensión de sistema de filtración de 1 gal / min.
    NOTA: La placa de bloqueo también sirve como el peso de la carga en la pieza de trabajo correspondiente a 0,6 psi presión aplicada.
  4. Apague el regazo y la pieza de rotación y el flujo de lodo. Retire PBB pieza de pulidor CISR y sumerja en agua llena de baño DI. Limpie la superficie de la pieza con un paño sala limpia mientras está sumergido. Retire PBB pieza de baño y rociar enjuague con agua DI.
  5. Deblock pieza de trabajo mediante la inserción de una cuña en la interfaz pieza de bloque. Retire la cinta de superficie de la pieza. Agresivamente enjuagar la pieza con agua DI y secar al aire.
  6. PBB la cara opuesta de la pieza de trabajo como se describe en la Sección 2. A continuación, repita poel que se crea el procedimiento como se describe en la Sección 3.

4. Metrología e Inspección

  1. Medida de frente de onda reflejada (es decir, forma de superficie) de ambos lados de la pieza de trabajo, así como de frente de onda de transmisión usando un interferómetro.
  2. Monte la pieza en brillante estación de inspección de la luz y medir las propiedades cero / excavación utilizando métodos estándares de fabricación óptico. Un corto grabado BOE de la pieza de trabajo, tal como se describe en el paso 2.1, se puede utilizar para exponer arañazos ocultos para piezas utilizadas en aplicaciones de láser de alta fluencia. Para la medición de arañazos finos o rugosidad en la pieza de trabajo, se pueden utilizar microscopía óptica estándar o interferometría de luz blanca.
  3. Tienda completó pieza de trabajo en un contacto minimización recipiente con la cara de la pieza de trabajo.

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Representative Results

El protocolo convergente de pulido descrito anteriormente permite que un suelo de sílice fundida pieza de trabajo (en este caso un cuadrado de 26,5 cm) a pulir, en una única iteración de 4 hr por unidad de superficie, a una planitud de pico a valle de ~ λ / 2 (~ 330 nm) para piezas de trabajo baja relación de aspecto y 1λ ~ (~ 633 nm) para piezas de trabajo alta relación de aspecto (véase la Figura 3). Una vez más, este proceso converge repetidamente piezas de trabajo a la misma figura superficie final sin necesidad de cambios en los parámetros de pulido y es independiente de la forma de superficie inicial. Además, una tasa de eliminación media alta de la pieza de ~ 4 m / h se logra consistentemente usando las condiciones descritas anteriormente, lo que permite una convergencia rápida y suficiente de eliminación de material para asegurar la eliminación de todo el daño debajo de la superficie de la superficie del suelo. Una superficie de la pieza típica, molido fino (por ejemplo, se trata con 9 micras alúmina suelta abrasivo) tiene una profundidad daños mecánicos sub-superficial de ~ 10 m antes del grabado mayory ~ 4 micras después del grabado; por lo tanto, al menos esta cantidad de material debe ser eliminado desde cada ubicación lateral sobre la superficie de la pieza 23,24. Otros ejemplos de superficie figura convergencia utilizando el proceso convergente Pulido en varias piezas redondas y cuadradas con diferentes figuras de la superficie de partida (tanto cóncavas o convexas) se muestran en la Figura 4.

El impacto de la estabilización química de la suspensión pulidora 19,20, combinado con el uso de un sistema de filtración de partículas de ingeniería y un ambiente de alta humedad herméticamente cerrada durante el pulido, en el extremo de la cola de la distribución de tamaño de partícula se muestra en la Figura 5a. Note la reducción significativa de las partículas más grandes (referido a partículas como rogue) en la suspensión. Las partículas deshonestos son conocidos por afectar tanto la propensión de los arañazos en la pieza de trabajo y causar un aumento en la rugosidad de la superficie global de 9,25. El reducto correspondiente ión en finas rayas en la pieza de trabajo se ilustra en la Figura 5b.

Figura 1
Figura 1:.. Ilustración esquemática de la ecuación Preston (Ec. 1) que describe los fenómenos que los efectos de eliminación de material espacial y temporal durante el pulido 8 Haga clic aquí para ver una versión más grande de la figura.

Figura 2
Figura 2: Ilustración de la forma de la pieza (arriba) y la distribución de la presión de contacto (abajo) con el pulido de tiempo (t) durante convergente Pulido..es.jpg "target =" _ blank "> Haga clic aquí para ver una versión más grande de la figura.

Figura 3
Figura 3:. Figuras superficiales iniciales y finales típicos (escala -4-2 micras) después convergente Pulido de 265 mm cuadrados de pieza fundida de sílice pisos Haga clic aquí para ver una versión más grande de la figura.

Figura 4
Figura 4:. Ejemplos de forma de superficie evolución de varios tamaños y piezas de formas iniciales después convergente Pulido 7 Por favor,haga clic aquí para ver una versión más grande de la figura.

Figura 5
La Figura 5; (a) mejora la distribución del tamaño de partículas en suspensión de pulido de óxido de cerio (Hastilite PO) y (b) mejora de la distribución de cero pieza de trabajo (medido después convergente pulir y atacar químicamente HF usando microscopía de barrido óptico) como resultado de la estabilización química y filtración 19 ingeniería , 20. Haga clic aquí para ver una versión más grande de la figura.

Figura 6
Figura 6: Figura de superficie (como descrIbed por pico a valle de altura de la superficie) valor del punto de convergencia y la repetibilidad de la pieza de trabajo para diversas configuraciones experimento de pulido durante el desarrollo de Convergente de pulido. Para cada serie de experimentos, la magnitud (promedio) y la repetibilidad (desviación estándar y min / max ) se indique lo contrario. Nota PV q es la altura de la superficie de pico a valle informado que la diferencia máxima de altura sobre la superficie de medición después del 1% puntos de datos más bajos y más altos han sido descontados para minimizar la sensibilidad debido a los puntos de datos anómalos. Haga clic aquí para ver una mayor versión de la figura.

Figura 7
Figura 7: figura de superficie (tal como se describe por altura de la superficie de pico a valle) de la workpiece en función de veces utilizando sólo la pieza o tabique sólo configuraciones pulido. Esto ilustra cómo el punto de convergencia puede ser adaptado por el cambio en el pulido configuraciones. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de la figura.

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Discussion

Como se explica en la Introducción, la implementación exitosa de Convergente Pulido con respecto a la superficie cifra implica eliminar o minimizar todos los fenómenos que influyen espacial no uniformidad de material excepto el de desajuste pieza vueltas debido a la forma de la pieza. Si uno cualquiera de estos fenómenos no se mitiga adecuadamente, ya sea a través de control de procesos o a través de ingeniería apropiado de la pulidora, a continuación, el punto de convergencia deseado no puede conseguirse o mantenerse; por lo tanto, esencialmente cada mitigación se vuelve crítica. Para ilustrar esto, la Figura 6 muestra la magnitud y la repetibilidad de la figura punto de convergencia de superficie en la pieza de trabajo (representado como altura de la superficie de pico a valle) como una función de varias series de experimentos de pulido llevada a cabo durante el curso del desarrollo de Convergente de pulido. Con cada serie de experimentos, se implementó un nuevo mitigación. La serie último experimento (Serie M), o ahora representantef el convergente Pulido protocolo y sistema, muestra un punto de convergencia de baja y repetible.

Como resultado, el protocolo convergente Pulido y el sistema es una combinación de un número de tecnologías desarrolladas permiten la convergencia en forma de superficie, velocidad de eliminación de material de alta, y alta calidad superficial (baja densidad de rasca y gana, baja rugosidad de la superficie) a través de la minimización de las partículas sin escrúpulos. La clave que permite tecnologías incluyen: un tabique en forma de novela, que es un vidrio o material no llevaba cargado en la almohadilla que compensa desgaste de las pastillas no uniforme, mejora la uniformidad de la temperatura, mejora la distribución de purines, y reduce la almohadilla viscoelástica efectos de borde 6,7 , 17; ataque químico a granel que permite la eliminación más rápida de los daños sub-superficie y reduce la cantidad de material a ser removido de la pieza de trabajo durante el pulido, así como elimina el estrés de molienda que puede causar pieza de trabajo a doblar alterar el punto de convergencia de 7,21, 23-24 Pitch Botón de bloqueo (PBB), que permite el bloqueo de una pieza alta relación de aspecto evitando que se doble durante el bloqueo y pulido con bajo riesgo de rayar la superficie de la pieza de oposición 22; trazo radial que se traduce en una mejor eliminación de material de tiempo espacial promedio durante el pulido , la prevención de ondas de alta frecuencia que pueden ocurrir en una superficie de la pieza 8; equilibrada desgaste 3-cuerpo de la pieza de trabajo, septum y vuelta que proporciona una forma deseada, estable de la vuelta y por lo tanto un punto convergente más estable de la pieza de trabajo; herméticamente sellado alta humedad pulido cámara que evita la entrada de partículas canallas externos y previene la formación de aglomerados de lodos secos que son fuentes comunes de la pieza rascado; También reduce la posibilidad de secado almohadilla y deformar permanentemente la forma 17,18,25 regazo; ingeniería sistema de filtración que mejora y mantiene una suspensión de tamaño de partícula distribución deseadala mejora de la rugosidad superficial y la reducción de la probabilidad de la formación de cero; esto incluye características de tuberías fluorado, zonas muertas minimizadas, y velocidades de flujo controladas que impiden la sedimentación suspensión, la aglomeración, y la contaminación 17; estabilización de lodo químico que reduce el número y tamaño de los aglomerados en la suspensión sin sacrificar la tasa de eliminación de material mediante tensioactivos que siguen una novela 'Acusado de micelas Halo' mecanismo químico 19,20; y en el tratamiento de la almohadilla de ultrasonidos situ que permite la eliminación de lodos y productos de vidrio depósitos de superficie regazo que ayuda a mantener las tasas de arranque de material y minimiza gama media longitud de escala de degradación forma de la pieza espacial debido al depósito de material preferencial 8.

Además, convergente Pulido se aprovecha de las tecnologías conocidas dentro de la comunidad de fabricación óptico para eliminar no uniforme de remoción de material espacial. Estosincluir: constante promediada en el tiempo la velocidad de rotación usando emparejado (velocidad de rotación de la pieza = velocidad de rotación de vuelta) 3; borde de la pieza impulsada para prevenir momento la fuerza de flexión de la pieza 6; carga aplicada de manera uniforme; carga y velocidad ajustada para operar en el modo de contacto 6; base de regazo rígido para evitar la flexión bajo carga; selección almohadilla cuidado para proporcionar convergencia rápida y buen transporte suspensión; mantenimiento apropiado Baume y pH de suspensión de pulido; y sumergidas procesos de limpieza del agua para la pieza de trabajo para evitar la tinción suspensión 2,26.

Varias estrategias pueden ser empleados para desplazar el punto de convergencia, que a veces puede ser necesario ajustar debido a la variabilidad en la uniformidad del espesor o la planeidad de la almohadilla como comprado. Pulido con la pieza de trabajo sólo impulsa el punto de convergencia de la pieza convexa, mientras que el pulido con septum sólo impulsa el punto de convergencia cóncava pieza de trabajo. Además, la relación de presión entre la pieza de trabajo unand septum puede ser ajustada, y la almohadilla puede ser en forma de diamante personalizado utilizando acondicionado. La Figura 7 ilustra el efecto de la pieza de trabajo o sólo septum sólo pulido para modificar el punto de convergencia. Una vez que el punto de convergencia se establece en el valor deseado, entonces se puede mantener durante largos tiempos de pulido (muchos cientos de horas), utilizando el proceso de pulido convergente.

Pulido convergente tiene las siguientes ventajas: Los parámetros de pulido son fijos y permanecen iguales durante y entre las carreras de pulido independientemente de la forma de superficie inicial de la pieza de trabajo; el pulido se puede realizar en una sola iteración de una superficie del suelo, requiriendo menos tiempo de pulido y menos de metrología; y el pulido se realiza en un entorno libre de partículas rogue que conduce a poco o ningún rasguño en la pieza de trabajo. En última instancia, estas ventajas conducen a la capacidad de hacer que los componentes ópticos de gama alta más rápido y más barato.

Potencialaplicaciones de pulido convergente incluyen la fabricación de la óptica utilizados en los sistemas ópticos de alta potencia o láser de alta energía o, así como la fabricación general de planos ópticos y esferas. El proceso convergente Pulido se ha demostrado en vidrio fundido de sílice, vidrio borosilicato, y piezas de vidrio de fosfato. También se ha demostrado en piezas redondas y cuadradas sobre un rango de tamaño de 50 a 265 mm y en pisos y esferas.

El detalle procedimiento en este estudio es específicamente para un acabado plano, cuadrado de la pieza fundida de sílice 26,5 cm de tamaño. Para otras ópticas de tamaño, esferas, u otros materiales de vidrio, es posible que el equipo a modificar (por ejemplo, el tamaño / forma de la vuelta, la forma del tabique, y purines utilizados). El proceso general y el sistema de Convergente Pulido está cubierto por varias patentes o solicitudes de patentes 17-19.

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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

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References

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Suratwala, T., Steele, R., Feit, M., Dylla-Spears, R., Desjardin, R., Mason, D., Wong, L., Geraghty, P., Miller, P., Shen, N. Convergent Polishing: A Simple, Rapid, Full Aperture Polishing Process of High Quality Optical Flats & Spheres. J. Vis. Exp. (94), e51965, doi:10.3791/51965 (2014).

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