熔石英表面大氣等離子體去損傷加工關鍵技術研究.pdf

1、大口徑熔石英元件在以激光核聚變系統(tǒng)為代表的強光光學系統(tǒng)中有著廣泛運用，如何高效無損地加工熔石英元件是目前光學加工面臨的難題。大氣等離子體加工技術是一種高效加工含硅光學材料的方法。作為一種化學加工方式，等離子體加工不會有損傷生成，還能有效去除機械加工后殘留的亞表面損傷?；诖?，本文將大氣等離子體加工技術引入到大口徑熔石英元件的工藝流程中，并對此展開深入研究，主要的內容及成果如下：
　　（1）研究了大氣等離子體加工原理，包括電感耦合大

2、氣等離子體激發(fā)原理以及等離子體加工硅基材料去除原理；根據加工目標需求設計了新一代的大氣等離子體加工系統(tǒng)，為后續(xù)實驗研究提供了良好的平臺基礎。
　?。?）研究了等離子體去除熔石英損傷。首先驗證了等離子體加工對于熔石英亞表層損傷的去除能力，隨后通過不同深度的等離子體去除加工發(fā)現(xiàn)了損傷去除存在一個演變過程，而針對不同磨削工藝的損傷去除結果確定了等離子體加工在熔石英加工工藝流程中的定位。最后根據劃痕損傷尺寸隨去除深度的變化確定了等離子體去

3、損傷加工模型。
　?。?）進行了等離子體面形加工去除函數研究，主要包括去除函數提取、函數魯棒性以及相關加工參數對去除函數的影響等問題。結果表明等離子體去除函數需通過線性掃描法提取，能抗擊主要加工參數小范圍波動帶來的干擾。在15o入射角范圍內，去除函數變化不大。由于熱效應的存在，不同掃描速度下等離子體加工去除函數存在差異。
　　（4）開展了等離子體均勻去除面形研究。等離子體加工存在熱量累積效應和邊緣效應，需通過優(yōu)化加工路徑以及