Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
Интерференция за счет небольшой клиновидности пластины позволяет четко фиксировать границы зон ФКП. Следует отметить, что ошибки, допущенные при механической обработке пластины для
455
Рис. 7.55. Топография фазовой коррекционной пластины, полученная расчетом на ЭВМ (а) и ионной обработкой (б)
получения ФКП, могут быть легко учтены, если интерферограмма волнового фронта корректируемой оптической системы записывается вместе с пластиной, на которой будет изготовлена ФКП. Число зон и глубина шага профиля зависят от оптической схемы и зо-
а)
W
V
-4,300
б)
-^00
‘/.ООО
4,300
4,300
-4,300
iftOO
4J00
Рис. 7.56. Функция рассеяния точки до (а) и после (б) коррекции волнового фронта и топография фазовой коррекционной пластины (в), рассчитанные на ЭВМ
456
нальных ошибок. Опыт показал, что глубина шага 0,05-0,1 X обеспечивает практически дифракционное качество изображения оптической системы. На рис. 7.56 показана функция рассеяния точки (ФРТ) в автоколлимационной схеме, рассчитанная по топографии волнового фронта, восстановленного с интерферограммы по программе INTERF.
Метод ионной зональной ретуши позволяет изготавливать коррекционный профиль заданной микротопографии практически со 100%-ным выходом и обеспечивает компенсацию ошибок волнового фронта оптических систем с точностью до сотых долей длины волны. Фазовый корректирующий профиль, исправляющий искажения волнового фронта оптической системы, может наноситься не на ФКП, а непосредственно на одну или несколько поверхностей деталей оптической системы.
Недостатком метода последовательного маскирования является необходимость вскрытия вакуумной камеры после обработки зон данного уровня. Более эффективной является обработка поверхности ионным пучком с управляемым распределением плотности ионного тока. В работе [7.114] описано устройство, в котором заданное распределение плотности ионного тока в ионном пучке создается за счет введения в разрядный промежуток перед сеточным электродом цилиндров, расположенных на заданном расстоянии от электрода. Варьируя площадь цилиндров и их расстояние от сеточного электрода, можно изменять распределение плотности ионного тока по сечению широкого ионного пучка. Устройство создано на базе установки СМ-195 и позволяет производить ретушь деталей диаметром до 500 мм. С помощью метода ионной ретуши можно получить плоскую поверхность с точностью до 0,01 X.
7.13.4. ИОННОЕ И ИОННО-ХИМИЧЕСКОЕ ФОРМООБРАЗОВАНИЕ (АСФЕРИЗАЦИЯ)
Методика формообразования поверхностей оптических деталей на базе стабильного высокочастотного газоразрядного источника позволяет получать произвольные осесимметричные поверхности с асферичностью до 10 мкм, градиентом асферичности до 1 мкм/мм и точностью формы образующей 1 % [7.107].
Схема получения асферических поверхностей (АП) представлена на рис. 7.57. В процессе обработки поверхности ионный источник и маска неподвижны, а деталь вращается. Такое расположение элементов схемы, когда формируемая поверхность находится под маской, имеет принципиальное значение. В этом случае сведена к минимуму возможность загрязнения поверхности частицами материала маски и деталей источника, которые могут оказаться центрами дефектов экранирования поверхности.
457
Ионный источник позволяет получать ионный пучок со стабильным осесимметричным распределением плотности ионного тока для пучков диаметром от 20 до 600 мм.
Маска является основным управляющим элементом, обеспечивающим требуемый профиль формируемой асферической поверхности, и рассчитывается по уравнению АП с использованием программы «ПИОН». В процессе обработки маска также подвергается ионной бомбардировке, и продукты ее распыления частично пере-осаждаются на поверхности детали, увеличивая таким образом действующий размер маски по сравнению с геометрическим. Поэтому маска должна иметь по возможности минимальную скорость распыления в атмосфере рабочего газа и корректироваться по результатам предварительной ионной обработки и контроля получаемой поверхности. Контроль следует осуществлять интерференционным методом, позволяющим по распределению интерференционных полос определить форму поверхности с точностью до сотых долей микрометра. Критериями оценки качества АП, задаваемыми на чертеже детали, являются две характеристики точности изготовления: RZ — несоответствие асферичности полученной АП расчетной и RMS — отступление формы образующей АП от требуемой.
В указанной схеме формообразования с первого момента обработки осуществляется формирование профиля по всей поверхности одновременно, т. е. реализуется требуемый закон распределения съема материала по поверхности заготовки, задаваемый маской, и в дальнейшем этот закон сохраняется.
Существенным недостатком ионной обработки как метода асферизации поверхностей оптических деталей является относительно низкая производительность процесса (1-2 мкм/ч), что сужает область применения метода и ограничивает максимальную глубину съема до 10 мкм. Применение ионно-химической обработки дает возможность в несколько раз увеличить скорость формообразования. Ионно-химическая асферизация позволяет образовывать поверхности любой заданной формы с градиентом асферичности 2 мкм/мм, глубиной до 30 мкм и точностью 1 %. При этом удается получать поверхности сложной формы с несколькими точками перегиба.
