Ионная полировка в вакууме оптических деталей ионным пучком

[VACTIME]

Я убрал все упоминания на другие источники, смотрится действительно лучше. мне нравится, даже кажется что стало лучше смотреться.

[lx75]

Михаил, пусть VACTIME поделится своими знаниями, а каждый для себя решит, что ему пригодится.

[Грехов Михаил]

lx75 - вакуумные установки у нас в другой теме рассматриваются (ссыль ниже). Если конкретнее, то вам лучше к gar-у обратиться. Astel-150 делал такую установку. Есть на Востряковской обсерватории и др. Здесь же видится тема не как об "азах вакуумной техники", а как об обработке ионами оптических поверхностей и их полировке.

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,102773.0.html

[VACTIME]

На самом деле замечания уместные были. Хорошо что мы все прояснили с этим.

Михаил благодарю вас за вопросы, вопросы очень интересные написали. Я могу сейчас ответить только на парочку из них, но я подготовлюсь к ответам, я свяжусь со своими знакомыми в германии и узнаю все подробнее. я напишу по результатам. у меня осталось много материалов видео с поездки с предприятия и есть результаты до и после полировки.

[lx75]

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,102773.0.html
Михаил спасибо.

[Грехов Михаил]

я свяжусь со своими знакомыми в германии и узнаю все подробнее. я напишу по результатам. у меня осталось много материалов видео с поездки с предприятия и есть результаты до и после полировки.

Ну вы же указали, что 15 (а то и 20, если брать в расчет ваше образование) лет этим занимаетесь... не так ли? Чуть ли не интересуетесь с детства всей этой вакуумной техникой. Мне так кажется, что вы сами со своим высоким уровнем професссионализма должны по идее с легкостью ответить на все эти вопросы и "щелкать их как орешки" не прибегая к помощи ваших знакомых из Германии?

Я лично с ними познакомился в конце 1999 годов в институте на кафедре по изучению процессов в вакууме, физики плазмы, вакуумные технологии в машиностроении. Мое увлечение началось именно с тех пор, после проведение собственных исследований и практических экспериментов в лаборатории института, тогда и появилась эта страсть и тяга к вакуумным технологиям. Ну это так предисловие.

Если будут вопросы пиши мне, буду рад ответить. Более 15 лет я занимаюсь вакуумными и ионно-плазменными технологиями.

 

[gar298]

ионные источники делают  в зеленограде есть руководитель  ентой компании и много   литературы про травление  у и ионную полировку   в поисковике наберите Берлин Евгений
















 

[VACTIME]

Да я указывал в предыдущем письме что применение вакуумных и ионных технологий очень широкое. Я всю жизнь работал с покрытиями, вакуумной техникой, применением плазмы в исследованиях. все верно. Но я указал что совсем недавно в конце года столкнулся с таким применением в оптике в качестве полировки. Я сильно удивился что используются данные технологии уже давно, и я задался вопросом, как так, а я о них не знаю.) Вот я и начал разбираться в этой теме. от своих слов не отказываюсь и дорожу своим опытом. Процессы плазменного травления поверхности, плазменной обработки к примеру очистки поверхности ионной бомбардировкой ионами аргона или кислорода перед напылением, позволяет очистить поверхность и значительно увеличить адгезию. При нанесение прецизионных оптических покрытий при производстве фильтров проводят всегда очистку поверхности ионным лучом, газ инертный аргон. Процесс выбивания с поверхности атомами. Я думаю что в данном случае все строится по такому же принципу, но хочу уточнить все вопросы.

[gar298]

http://www.youtube.com/watch?time_continue=6&v=8DIxGEm7X4k&feature=emb_logo

[VACTIME]

Да, я знаю их, с большим опытом специалисты, они спроектировали различные ионные источники и изготовили их, нашли применение в качестве ионных источников для очистки подложек перед напылением и ионного ассистирования при напылении с электронной пушкой. но эта другая тема как раз область применения в тонких пленках.

[VACTIME]

Процесс выглядит следующим образом как пример ионная полировка пучком

https://youtu.be/RQ0jB97qli0

[gar298]

активировать  хорошо  травить тоже но  полировать  не особо

[Грехов Михаил]

Процесс выглядит следующим образом как пример ионная полировка пучком

Странно. Почему-то сама поверхность при этом не вращается и не совсем понятно как именно устраняются зональные ошибки. Так-же интересно насколько гладкая поверхность после этого есть. Не наблюдается ли потом на таком ГЗ "мелкорябчатого" рельефа, который уложится в допуск, но все-равно будет не очень гладким и плавным. 

[VACTIME]

Поверхность получается идеально гладкая, ювенильная поверхность. Я почитал несколько научных статей на русском языке по исследованиям при обработке ионным пучком. Выводы следующие:

Представлены результаты экспериментального исследования процесса ионно-лучевой обработки с целью полировки поверхности оптического ситалла. Облучение образцов проводили ионами Ar+ с энергиями 10—30 кэВ. Топографию поверхности исследовали с помощью сканирующего зондового микроскопа. Исследование образца подавляет развитие волнообразного рельефа и дает эффект полировки — шероховатость поверхности уменьшается от исходного уровня Ra ~ 1 нм до 0,5 нм. Выбор условий ионно-лучевой обработки может позволить проводить ионную полировку оптических деталей приборов, уменьшая исходную шероховатость поверхности вплоть до 0,1 нм. При этом используются разные типы источников, в России разработаны специальные источники для ионной полировки в ГОИ Вавилова в СПБ и в Лыткарино на оптическом заводе. Типовые источники которые разрабатывались в россии на предприятиях по конструкции представляют анод и катод, магнитное поле между катодом исоздается общим соленоидом и составляет 0,05 - 0,1 Тл. Рабочий газ попадает в зону ионизации через промежуточную камеру
между анодом и корпусом источника, что обеспечивает равномерное поступление газа в разрядные промежуткидля образования ионных пучков в каждой ячейке.  А наши забугорные товарищи используют ионные источники типа пушки Кнудсена.

Я видел в такие установки для ионной полировки у Карлс Цейса для пробоподготовки в электронной микроскопии. Во всех установках образцы вращаются с небольшой скоростью около 5 об в мин. Все промышленные установки для ионной полировки, точно знаю вращения столика или подложкодержателя нет. Мне не понятно лично для чего требуется в данном случае вращение детали при полировке. Другое дело в оптических установках для напыление многослойных оптических покрытий, когда вращение не только по оси самого купла с линзами, но и планетарное. Вращение позволяет значительно увеличить равномерность покрытий и гарантирует идеальную по толщине пленку на диаметре.

[Грехов Михаил]

Исследование образца подавляет развитие волнообразного рельефа и дает эффект полировки — шероховатость поверхности уменьшается от исходного уровня Ra ~ 1 нм до 0,5 нм. Выбор условий ионно-лучевой обработки может позволить проводить ионную полировку оптических деталей приборов, уменьшая исходную шероховатость поверхности вплоть до 0,1 нм.

Вы несколько недопонимаете. Изначально, скажем если зеркало "так себе на троечку" отклонение скажем от идеала может быть на уровне скажем л/3. То есть около 185нм по волновому фронту и вдвое меньше по поверхности. Нам надо для практических нужд довести уровень отклонений до порядка 20нм. Ни о каких там 1...0,5... или 0,1нм и речи не идет. Пусть скажем при общем отклоненнии от параболы  -20нм, а степень шероховатости - 5нм - уже идеал. Это уже шибко лихо ваши цифры. Вот и требуется скажем производить коррекцию поверхности на десятки/сотни нанометров при её полировке. Поэтому нужна ИГ до ионной полировки и после. А так-же теневой метод и на выявление рябой структуры - фазово-контрастный метод... Интересны конкретные примеры исправлений формы.... а не мифические 0,1нм. При этом 0,1нм это примерно 100 пм(пикометров) что в общем-то равно диаметру атома Кремния скажем. Явно прибор не может работать на атомарном уровне. То есть наносить отдельные атомные слои с точностью до 1 атома. Да и в оптике это не нужно.

"Ювенильная" - термин не применимый для оптики. Посмотрел - более применим для биологиии - типа возраст существа от некоего стартового возраста до достижения половозрелости. И при чем здесь это?   

[ekvi]

Вы не представляете на сколько меня поразило производство в Германии.

ТС, да Вы не пугайтесь: на Астро-форуме громко кричат, но не калечат... 
В России разрабатывалась и была доведена до серийного уровня технология асферизации оптических поверхностей в 1980-е. К сожалению, сегодня, наверное, уже никого не осталось из тех разработчиков ("иных уж нет, а кое-кто уже далече")...
Как и Ю.А. Клевцову, и мне любопытно услышать, каких успехов достигли "лидеры Цивилизации" на обсуждаемом поприще: на поверхностях какой светосилы получены какие градиенты асферичностей, какой точности и какой чистоты? К кому обращаться и как оформить заказ?
О чистоте Вы ответили

Ra ~ 1 нм до 0,5 нм.

- вопрос закрыт.

[Грехов Михаил]

И главное -сколько стоит это как услуга? Позволяет ли технология выдавать как горячие пирожки зеркала этак до метра в диаметре занедорого и серийно? В природе чет оптики задорма такой из Германии не видно....

[VACTIME]

Ювенильная поверхность термин больше применим к трибологии в вакууме, трении поверхностей деталей. А так сам термин означает свежеобразованная поверхность металла, свободная от оксидов и других загрязнений.

По поводу стоимости услуги я выясню, я справки не наводил. И по остальным вопросам я проясню информацию в ближайшее время.

[VACTIME]

Основные преимущества ионной полировки в сравнении с классической по описанию немецких друзей

Бесконтактный процесс - никаких следов на поверхности
Отсутствие индуцированного напряжения на поверхности
Можно обрабатывать практически любую геометрию
Большой спектр обрабатываемых материалов
Низкие затраты на приобретение, в сравнение с машинами для шлифования оптики
Не требуется применения абразивных паст при шлифовании
Почти нет изнашиваемых деталей при шлифовании Инной полировкой
Качество поверхности  < λ / 10 до λ/20 достижимо (в зависимости от требования к качеству и скорости процесса)
Качество поверхности < λ / 100, шр < 1 нм достижимо легко

[ysdanko]

Качество поверхности < λ / 100, шр < 1 нм достижимо легко

На каком диаметре (или площади) заготовки?
 Ну или уж если совсем по ГОСТ(у) на какой базовой длине достигаются эти "λ / 100, шр < 1 нм" ? Вопрос про Ra...