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磁流变抛光对熔石英激光损伤特性的影响
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:《光学精密工程》
  • 时间:0
  • 分类:TN305.2[电子电信—物理电子学] TQ171.731[化学工程—玻璃工业;化学工程—硅酸盐工业]
  • 作者机构:国防科技大学机电工程与自动化学院湖南超精密加工技术重点实验室,湖南长沙410073
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.51675526,No.91323302,No.51275521).
中文摘要:

为进一步提升熔石英元件的激光损伤阈值,研究了氢氟酸(HF)动态酸刻蚀条件下磁流变抛光工艺对熔石英元件激光损伤特性的影响规律。首先,采用不同工艺制备熔石英元件,测量它们的表面粗糙度。然后,采用飞行时间-二次离子质谱法(OF-SIMS)检测磁流变加工前后熔石英元件中金属杂质元素的含量和深度;采用1-on-1方法测试激光损伤阈值,观测损伤形貌,并对损伤坑的形态进行统计。最后,分析了磁流变抛光工艺提升熔石英损伤阈值的原因。与未经磁流变处理的熔石英元件进行了对比,结果显示:磁流变抛光使熔石英元件的零概率激光损伤阈值提升了23.3%,金属杂质元素含量也显著降低,尤其是对熔石英激光损伤特性有重要影响的Ce元素被完全消除。得到的结果表明,磁流变抛光工艺能够被用作HF酸动态酸刻蚀的前道处理工艺。

英文摘要:

To further increase the laser-induced damage threshold of the fused silica elements, the effect of Magnetorheological Finishing(MRF) technology on the laser damage properties of fused sili- ca elements was investigated under the condition of Hydrogen Fluoride(HF) acid dynamic etching process. Firstly, the fused silica samples were prepared by different processes and their surface rough- nesses were measured. Then, the contents and depths of metal impurity elements before and after MRF processing were measured by Time of Flight- Secondary Ion Mass Spectroscopy (TOF-SIMS).' The damage threshold was measured by 1-on-1 test method, and the damage morphology was ob- served and statistically analyzed. Finally, the reasons of increasing the laser-induced damage threshold of the fused siiica by the MRF were analyzed. The experimental results were compared with that of the fused silica without the MRF. It shows that the MRF can increase the laser damage threshold of fused silica by 23.3%. Moreover, the content of metal impurity elements is significantly reduced, es-pecially the Ce element which has a significant impact on the laser damage performance of fused silica is completely eliminated. It concludes that the MRF process can be used as a pre-treatment process for HF acid dynamic etching process.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699