1 Definitioun an Ursaachen vun Ënnerfläch Schued
De Sub-Surface Schued vun opteschen Komponenten (SSD, Sub-Surface Schued) gëtt normalerweis an héichpräzis opteschen Uwendungen wéi intensiv Lasersystemer a Lithographiemaschinnen ernimmt, a seng Existenz beschränkt d'endgülteg Veraarbechtungsgenauegkeet vun opteschen Komponenten a beaflosst weider d'Imaging. Leeschtung vun opteschen Systemer, also et muss genuch Opmierksamkeet bezuelt ginn. Subsurface Schued ass normalerweis duerch Rëss an der Uewerfläch vum Element an intern Stressschichten charakteriséiert, déi duerch e puer Reschtofschnëtter a Verformung vun der Materialkompositioun an der noer Uewerfläch verursaacht ginn. Den Ënnergrond Schuedmodell gëtt wéi follegt gewisen: Déi iewescht Schicht ass déi poléiert Sedimentschicht, an dann sinn d'Rëssdefektschicht an d'Spannungsverformungsschicht déi ënnescht Schicht, an d'Materialschicht ouni Schued ass déi bannescht Schicht. Dorënner sinn d'Krackdefektschicht an d'Spannungsdeformatiounsschicht Ënnerfläch Schued.
Subsurface Schued Modell vun opteschen Materialien
Optesch Komponente vum Material sinn allgemeng Glas, Keramik an aner haart a brécheg Materialien, an der fréicher Veraarbechtungsstadium vun de Komponenten, mussen duerch Fräsformen, Feinschleifen a rau Polierprozesser goen, an dëse Prozesser existéieren mechanesch Schleifen a chemesch Reaktiounen an eng Roll spillen. D'Schleif- oder Schleifinstrument am Kontakt mat der Uewerfläch vum Element huet d'Charakteristike vun enger ongläicher Partikelgréisst, an d'Kraaft vun all Kontaktpunkt op der Uewerfläch vum Element ass net eenheetlech, sou datt d'konvex a konkav Schicht an déi intern Rëssschicht wäert op der Glas Uewerfläch produzéiert ginn. D'Material präsent an der gekrackte Schicht ass de Bestanddeel deen am Schleifprozess gebrach ass, awer net vun der Uewerfläch gefall ass, sou datt Ënnerfläche Schued geformt gëtt. Egal ob et abrasiv Schleifen vu lockeren Partikelen oder CNC Schleifen ass, wäert dëst Phänomen op der Uewerfläch vum Material geformt ginn. Den aktuellen Effekt vum Ënnerfläch Schued gëtt an der folgender Figur gewisen:
Subsurface Schued Rendering
2 Subsurface Schued Miessmethoden
Zënter Ënnerfläch Schued kann net ignoréiert ginn, et muss effektiv vun opteschen Komponent Hiersteller kontrolléiert ginn. Fir et effektiv ze kontrolléieren, ass et néideg fir d'Gréisst vum Uewerflächeschued op der Uewerfläch vun der Komponent präzis z'identifizéieren an z'entdecken, zanter dem fréien Deel vum leschte Joerhonnert hunn d'Leit eng Vielfalt vu Methoden entwéckelt fir d'Gréisst ze moossen an ze evaluéieren. vun der Uewerfläch Schued vun der Komponent, no dem Modus vum Aflossgrad op den opteschen Komponent, kann et an zwou Kategorien opgedeelt ginn: zerstéierend Messung an net-zerstéierend Messung (net-zerstéierend Tester).
Zerstéierend Miessmethod, wéi den Numm et scho seet, ass de Besoin fir d'Uewerflächenstruktur vum opteschen Element z'änneren, sou datt den Ënnerflächeschued, deen net einfach ze beobachten ass, opgedeckt ka ginn, an dann e Mikroskop an aner Instrumenter benotzen fir d'Observatioun Miessmethod, dës Method ass normalerweis Zäitopwänneg, awer seng Miessresultater sinn zouverlässeg a korrekt. Net-zerstéierende Miessmethoden, déi keen zousätzleche Schued un der Komponentoberfläche verursaachen, benotze Liicht, Toun oder aner elektromagnéitesch Wellen fir d'Ënnerflächeschuedschicht z'entdecken, a benotzen d'Quantitéit vun Immobilienännerungen déi se an der Schicht optrieden fir d'Gréisst vun der SSD, esou Methoden sinn relativ praktesch a séier, mee normalerweis eng qualitativ Observatioun. No dëser Klassifikatioun sinn déi aktuell Detektiounsmethoden fir Ënnerfläch Schued an der Figur hei ënnen gewisen:
Klassifikatioun a Resumé vun Ënnergrond Schued Detektioun Methoden
Eng kuerz Beschreiwung vun dëse Miessmethoden follegt:
A. Zerstéierungsmethoden
a) Polieren Method
Virun der Erscheinung vu magnetorheologesche Polieren hunn optesch Aarbechter normalerweis Taper Polieren benotzt fir den Ënnerflächeschued vun opteschen Komponenten ze analyséieren, dat heescht, d'optesch Uewerfläch laanscht e schräg Wénkel ze schneiden fir eng schräg intern Uewerfläch ze bilden, an dann d'Schräg Uewerfläch ze poléieren. Et gëtt allgemeng ugeholl datt d'Poléieren den ursprénglechen Ënnerflächeschued net verschlechtert. D'Rëss vun der SSD Schicht ginn méi offensichtlech duerch d'Immersiounskorrosioun mat chemesche Reagenz opgedeckt. D'Tiefe, d'Längt an aner Informatioune vun der Ënnerflächeschuedschicht kënne gemooss ginn duerch optesch Observatioun vun der schréiegter Uewerfläch no Taucht. Spéider hunn d'Wëssenschaftler d'Ball-Dimpling-Methode (Ball-Dimpling) erfonnt, dat ass e kugelfërmegt Polierinstrument ze benotzen fir d'Uewerfläch nom Schleifen ze poléieren, e Gruef eraus ze werfen, d'Tiefe vum Gruef muss sou déif wéi méiglech sinn, sou datt d'Analyse vun der Säit vun der Pit kann d'Ënnerfläche Schued Informatiounen vun der original Uewerfläch kréien.
Gemeinsam Methoden fir Ënnersichung Schued vun opteschen Elementer z'entdecken
Magnetorheologesch Polieren (MRF) ass eng Technik déi e magnetesche Flëssegsträifen benotzt fir optesch Komponenten ze poléieren, wat anescht ass wéi traditionell Asphalt / Polyurethanpoléieren. An der traditionell poléieren Method übt der poléieren Outil normalerweis eng grouss normal Kraaft op der opteschen Uewerfläch, iwwerdeems Här poléieren läscht der opteschen Uewerfläch an der tangential Richtung, sou den Här poléieren ännert net d'Original Ënner-Uewerfläch Schued Charakteristiken vun der opteschen Uewerfläch. Dofir kann den Här poléieren benotzt ginn fir eng Groove op der optescher Uewerfläch ze poléieren. Dann gëtt d'Poliergebitt analyséiert fir d'Gréisst vum Ënnerflächeschued vun der ursprénglecher optescher Uewerfläch ze evaluéieren.
a) Method vun der Blockéierung
Dës Method gouf och benotzt fir Ënnerfläch Schued ze testen. Tatsächlech wielt e quadrateschen Probe mat der selwechter Form a Material, poléiert déi zwou Flächen vun der Probe, a benotzt dann Klebstoff fir déi zwee poléiert Flächen vun der Probe zesummen ze pechen, an dann d'Säite vun deenen zwee Proben zesummen ze schleifen. Zäit. Nom Schleifen gi chemesch Reagenser benotzt fir déi zwee Quadratproben ze trennen. D'Gréisst vum Ënnerfläch Schued verursaacht duerch d'Schleifstadium kann bewäert ginn andeems Dir déi getrennt poléiert Uewerfläch mat engem Mikroskop beobachtet. De schemateschen Diagramm vun der Method ass wéi follegt:
Schematesch Diagramm vun der Erkennung vum Ënnerflächleche Schued duerch Blockadhesive Method
Dës Method huet bestëmmte Aschränkungen. Well et eng klebrig Uewerfläch ass, kann d'Situatioun vun der klebriger Uewerfläch den aktuellen Ënnerflächeschued am Material nom Schleifen net voll reflektéieren, sou datt d'Miessresultater nëmmen d'SSD Situatioun zu engem gewësse Mooss reflektéieren.
a) Chemesch Ätzen
D'Methode benotzt gëeegent chemesch Agenten fir déi beschiedegt Schicht vun der optescher Uewerfläch ze erodéieren. Nodeems den Erosiounsprozess ofgeschloss ass, gëtt den Ënnerflächeschued duerch d'Uewerflächeform an d'Rauwheet vun der Komponentuewerfläch an der Indexännerung vun der Erosiounsquote bewäert. Allgemeng benotzt chemesch Reagensë si Fluorsäure (HF), Ammoniumwaasserstofffluorid (NH4HF) an aner ätzend Agenten.
b) Querschnittsmethod
D'Probe gëtt dissektéiert an e Scannen-Elektronenmikroskop gëtt benotzt fir direkt d'Gréisst vum Ënnerflächschued ze observéieren.
c) Dye Imprägnatioun Method
Well d'Uewerflächeschicht vum Buedemoptesche Element eng grouss Unzuel vu Mikroknacken enthält, kënnen Faarfstoffer, déi e Faarfkontrast mam opteschen Substrat oder Kontrast mam Substrat bilden, an d'Material gedréckt ginn. Wann de Substrat aus engem donkelen Material besteet, kënne fluoreszent Faarwen benotzt ginn. Ënnerflächlech Schued kann dann einfach optesch oder elektronesch gepréift ginn. Well d'Risse sinn normalerweis ganz fein an am Material, wann d'Penetratiounsdéift vun der Faarfpenetratioun net genuch ass, kann et net déi richteg Tiefe vum Mikrokrach representéieren. Fir d'Kracktiefe sou präzis wéi méiglech ze kréien, goufen eng Rei Methoden fir d'Impregnatioun vu Faarfstoffer proposéiert: mechanesch Prepressing a kal isostatesch Pressen, an d'Benotzung vun Elektronensondemikroanalyse (EPMA) fir Spuere vu Faarfstoff bei ganz nidderegen Konzentratioune z'entdecken.
B, net-zerstéierende Methoden
a) Estimatiounsmethod
D'Schätzungsmethod schätzt haaptsächlech d'Tiefe vum Ënnerflächeschued no der Gréisst vun der Partikelgréisst vum abrasive Material an der Gréisst vun der Uewerflächrauheet vun der Komponent. D'Fuerscher benotzen eng grouss Unzuel vun Tester fir déi entspriechend Relatioun tëscht der Partikelgréisst vum Schleifmaterial an der Tiefe vum Ënnerflächeschued ze etabléieren, wéi och de passende Dësch tëscht der Gréisst vun der Uewerflächrauheet vun der Komponent an der Ënnerfläche. Uewerfläch Schued. Den Ënnergrond Schued vun der aktueller Komponent Uewerfläch ka geschat ginn andeems se hir Korrespondenz benotzen.
b) Optical Coherence Tomography (OCT)
Optesch Kohärenztomographie, de Grondprinzip vun deem Michelson Interferenz ass, evaluéiert déi gemoossene Informatioun duerch d'Interferenzsignaler vun zwee Liichtstrahlen. Dës Technik gëtt allgemeng benotzt fir biologesch Stoffer ze beobachten an eng Querschnittstomographie vun der Ënnerflächstruktur vum Tissu ze ginn. Wann d'OCT Technik benotzt gëtt fir den Ënnergrond Schued vun der optescher Uewerfläch ze beobachten, muss de Brechungsindexparameter vun der gemoosser Probe considéréiert ginn fir déi aktuell Rëssdéift ze kréien. D'Methode kann Mängel an enger Déift vu 500μm mat enger vertikaler Opléisung vu besser wéi 20μm erkennen. Wéi och ëmmer, wann et fir SSD Detektioun vun opteschen Materialien benotzt gëtt, ass d'Liicht reflektéiert vun der SSD Schicht relativ schwaach, sou datt et schwéier ass Interferenz ze bilden. Zousätzlech wäert d'Uewerflächestreetung och d'Messresultater beaflossen, an d'Messgenauegkeet muss verbessert ginn.
c) Laser Streeting Method
Laserbestrahlung op der photometrescher Uewerfläch, déi d'Streuungseigenschaften vum Laser benotzt fir d'Gréisst vum Ënnerflächeschued ze bewäerten, gouf och extensiv studéiert. Gemeinsam enthalen Total Intern Refektiounsmikroskopie (TIRM), Konfokal Laser Scannermikroskopie (CLSM), a Kräizungspolariséierungskonfokalmikroskopie (CPCM). Kreuzpolariséierungskonfokalmikroskopie, etc.
d) Scannen akustesch Mikroskop
Scannen akustesch Mikroskopie (SAM), als Ultraschall Detektiounsmethod, ass eng net-zerstéierend Testmethod déi wäit benotzt gëtt fir intern Mängel z'entdecken. Dës Method gëtt normalerweis benotzt fir Proben mat glatten Flächen ze moossen. Wann d'Uewerfläch vun der Probe ganz rau ass, gëtt d'Messgenauegkeet reduzéiert wéinst dem Afloss vun Uewerflächeverspreet Wellen.
3 Subsurface Schued Kontroll Methoden
Et ass eist ultimativt Zil effektiv den Ënnergrond Schued vun opteschen Komponenten ze kontrolléieren an Komponenten ze kréien déi SSDS komplett ewechhuelen. Ënner normalen Ëmstänn ass d'Tiefe vum Ënnerflächeschued proportional zu der Gréisst vun der Schleifpartikelgréisst, wat méi kleng d'Partikelgréisst vum Schleifmëttel ass, dest méi flaach ass den Ënnerflächeschued, dofir, andeems d'Kornularitéit vum Schleifen reduzéiert gëtt, a vollstänneg. schleifen, Dir kënnt effektiv de Grad vun Ënnerfläch Schued verbesseren. D'Veraarbechtung Diagramm vun Ënner-Uewerfläch Schued Kontroll an Etappe ass an der Figur ënnendrënner gewisen:
Ënnerflächlech Schued gëtt an Etappe kontrolléiert
Déi éischt Stuf vum Schleifen wäert den Ënnerflächeschued op der eidel Uewerfläch komplett ewechhuelen an en neien Ënnerfläch an dëser Etapp produzéieren, an dann an der zweeter Stuf vum Schleifen ass et néideg d'SSD ze läschen, déi an der éischter Etapp generéiert gëtt an neien Ënnerfläch Schued ze produzéieren erëm, Veraarbechtung am Tour, a Kontroll der Partikelgréisst an Rengheet vun der abrasive, an endlech der erwaart opteschen Uewerfläch kréien. Dëst ass och d'Veraarbechtungsstrategie déi optesch Fabrikatioun fir Honnerte vu Joer gefollegt huet.
Zousätzlech, nom Schleifprozess, Pickling vun der Uewerfläch vun der Komponent kann den Ënnerflächeschued effektiv ewechhuelen, doduerch d'Uewerflächqualitéit verbesseren an d'Veraarbechtungseffizienz verbesseren.
Kontakt:
Email:jasmine@pliroptics.com ;
Telefon/Whatsapp/Wechat:86 19013265659
Web:www.pliroptics.com
Add: Building 1, No.1558, Intelligence Road, Qingbaijiang, Chengdu, Sichuan, China
Post Zäit: Apr-18-2024
