Ionenstrahlpoliermaschine für Saphir SiC Si

Kurzbeschreibung:

Die Ionenstrahl-Bearbeitungs- und Poliermaschine basiert auf dem Prinzip des Ionenzerstäubens. In einer Hochvakuumkammer erzeugt eine Ionenquelle Plasma, das zu einem hochenergetischen Ionenstrahl beschleunigt wird. Dieser Strahl trifft auf die Oberfläche des optischen Bauteils und trägt Material auf atomarer Ebene ab, um eine ultrapräzise Oberflächenkorrektur und -bearbeitung zu erzielen.

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Merkmale

Detailliertes Diagramm

Produktübersicht der Ionenstrahl-Poliermaschine

Da es sich beim Ionenstrahlpolieren um ein berührungsloses Verfahren handelt, werden mechanische Spannungen eliminiert und Beschädigungen der Oberfläche vermieden. Dadurch eignet es sich ideal für die Herstellung hochpräziser Optiken, die in der Astronomie, der Luft- und Raumfahrt, der Halbleiterindustrie und in fortgeschrittenen Forschungsanwendungen eingesetzt werden.

Funktionsprinzip der Ionenstrahlpoliermaschine

Ionenerzeugung
In die Vakuumkammer wird ein Edelgas (z. B. Argon) eingeleitet und durch eine elektrische Entladung ionisiert, um Plasma zu erzeugen.

Beschleunigung & Strahlformung
Die Ionen werden auf mehrere hundert oder tausend Elektronenvolt (eV) beschleunigt und zu einem stabilen, fokussierten Strahlfleck geformt.

Materialabtrag
Der Ionenstrahl zerstäubt physikalisch Atome von der Oberfläche, ohne dabei chemische Reaktionen auszulösen.

Fehlererkennung und Pfadplanung
Abweichungen der Oberflächenform werden mittels Interferometrie gemessen. Abtragsfunktionen werden angewendet, um Verweilzeiten zu bestimmen und optimierte Werkzeugwege zu generieren.

Regelung im geschlossenen Regelkreis
Die iterativen Zyklen von Verarbeitung und Messung werden fortgesetzt, bis die RMS/PV-Präzisionsziele erreicht sind.

Hauptmerkmale der Ionenstrahl-Poliermaschine

Universelle Oberflächenkompatibilität– Bearbeitet ebene, sphärische, asphärische und Freiformflächen

Ultrastabile Entfernungsrate– Ermöglicht die Korrektur von Subnanometer-Figuren.

Schadensfreie Verarbeitung– Keine Untergrunddefekte oder strukturellen Veränderungen

Konstante Leistung– Funktioniert gleichermaßen gut bei Materialien unterschiedlicher Härte.

Korrektur niedriger/mittlerer Frequenzen– Beseitigt Fehler, ohne Artefakte im mittleren/hohen Frequenzbereich zu erzeugen

Geringer Wartungsaufwand– Langer, kontinuierlicher Betrieb mit minimalen Ausfallzeiten

Haupttechnische Spezifikationen der Ionenstrahl-Poliermaschine

Artikel	Spezifikation
Verarbeitungsmethode	Ionenzerstäubung in einer Hochvakuumumgebung
Verarbeitungsart	Berührungsloses Oberflächenformen und Polieren
Maximale Werkstückgröße	Φ4000 mm
Bewegungsachsen	3-Achsen / 5-Achsen
Entfernungsstabilität	≥95%
Oberflächengenauigkeit	PV < 10 nm; RMS ≤ 0,5 nm (typischer RMS < 1 nm; PV < 15 nm)
Frequenzkorrekturfähigkeit	Entfernt Fehler im niedrigen bis mittleren Frequenzbereich, ohne Fehler im mittleren bis hohen Frequenzbereich einzuführen.
Kontinuierlicher Betrieb	3–5 Wochen ohne Vakuumwartung
Wartungskosten	Niedrig

Bearbeitungsmöglichkeiten der Ionenstrahlpoliermaschine

Unterstützte Oberflächenarten

Einfach: Flach, kugelförmig, prismenförmig

Komplex: Symmetrische/asymmetrische Asphäre, außermittige Asphäre, Zylinder

Spezialgebiete: Ultradünne Optiken, Lamellenoptiken, halbkugelförmige Optiken, konforme Optiken, Phasenplatten, Freiformflächen

Unterstützte Materialien

Optisches Glas: Quarz, mikrokristallines Glas, K9 usw.

Infrarotmaterialien: Silizium, Germanium usw.

Metalle: Aluminium, Edelstahl, Titanlegierung usw.

Kristalle: YAG, einkristallines Siliciumcarbid usw.

Harte/spröde Werkstoffe: Siliziumkarbid usw.

Oberflächenqualität / Präzision

PV < 10 nm

RMS ≤ 0,5 nm

Fallstudien zur Bearbeitung mit einer Ionenstrahlpoliermaschine

Fall 1 – Standard-Flachspiegel

Werkstück: D630 mm Quarzplatte

Ergebnis: PV 46,4 nm; RMS 4,63 nm

Fall 2 – Röntgenreflektierender Spiegel

Werkstück: 150 × 30 mm Silizium-Flachplatte

Ergebnis: PV 8,3 nm; RMS 0,379 nm; Steigung 0,13 µrad

Fall 3 – Off-Axis-Spiegel

Werkstück: D326 mm Off-Axis-geschliffener Spiegel

Ergebnis: PV 35,9 nm; RMS 3,9 nm

Häufig gestellte Fragen zu Quarzgläsern

Häufig gestellte Fragen – Ionenstrahlpoliermaschine

Frage 1: Was ist Ionenstrahlpolieren?
A1:Ionenstrahlpolieren ist ein berührungsloses Verfahren, bei dem ein fokussierter Ionenstrahl (z. B. Argonionen) Material von der Werkstückoberfläche abträgt. Die Ionen werden beschleunigt und auf die Oberfläche gerichtet, wodurch Material auf atomarer Ebene abgetragen wird und ultra-glatte Oberflächen entstehen. Dieses Verfahren vermeidet mechanische Spannungen und Beschädigungen im Untergrund und eignet sich daher ideal für optische Präzisionsbauteile.

Frage 2: Welche Arten von Oberflächen kann die Ionenstrahlpoliermaschine bearbeiten?
A2:DerIonenstrahl-Poliermaschinekann eine Vielzahl von Oberflächen bearbeiten, einschließlich einfacher optischer Komponenten wieFlächen, Kugeln und Prismensowie komplexe Geometrien wieAsphären, Off-Axis-Asphären, UndFreiformflächenEs ist besonders wirksam bei Materialien wie optischem Glas, Infrarotoptiken, Metallen und harten/spröden Materialien.

Frage 3: Mit welchen Materialien kann die Ionenstrahlpoliermaschine arbeiten?
A3:DerIonenstrahl-Poliermaschinekann eine breite Palette von Materialien polieren, darunter:

Optisches GlasQuarz, mikrokristalliner Quarz, K9 usw.
InfrarotmaterialienSilizium, Germanium usw.
MetalleAluminium, Edelstahl, Titanlegierung usw.
KristallmaterialienYAG, einkristallines Siliciumcarbid usw.
Andere harte/spröde MaterialienSiliziumkarbid usw.

Über uns

XKH ist spezialisiert auf die Entwicklung, Produktion und den Vertrieb von Spezialglas und neuen Kristallmaterialien. Unsere Produkte finden Anwendung in der Optoelektronik, der Unterhaltungselektronik und im Militärbereich. Wir bieten optische Saphirkomponenten, Objektivabdeckungen für Mobiltelefone, Keramik, LT, Siliziumkarbid (SiC), Quarz und Halbleiterkristallwafer an. Dank unserer Expertise und modernster Ausrüstung zeichnen wir uns durch die Fertigung von Sonderanfertigungen aus und streben die Position eines führenden Hightech-Unternehmens für optoelektronische Materialien an.