Maszyna do polerowania wiązką jonów
Precyzja na poziomie atomowym · Obróbka bezkontaktowa · Ultra-gładkie powierzchnie

Przegląd produktu maszyny do polerowania wiązką jonów
 

Frezarka/polerka CNC z wiązką jonów działa na zasadzie sputteringu jonowego. W warunkach próżni źródło jonów generuje wiązkę plazmy, która jest przyspieszana do wiązki jonów bombardującej powierzchnię przedmiotu obrabianego w celu usunięcia materiału na poziomie atomowym, umożliwiając ultraprecyzyjną produkcję komponentów optycznych.

Technologia ta oferuje obróbkę bezkontaktową, wolną od naprężeń mechanicznych i uszkodzeń podpowierzchniowych, i jest idealna do precyzyjnej optyki w astronomii, lotnictwie, kosmonautyce, półprzewodnikach i badaniach naukowych.

Zasada działania maszyny do polerowania wiązką jonów

• Generowanie jonów – Gaz obojętny (np. argon) jest wprowadzany do komory próżniowej i jonizowany przez pole wyładowania elektrycznego.

• Przyspieszanie jonów i formowanie wiązki – Jony są przyspieszane do setek lub tysięcy elektronowoltów (eV) i kształtowane w stabilny punkt wiązki za pomocą optyki skupiającej.

• Usuwanie materiału – Wiązka jonów fizycznie rozpyla atomy powierzchniowe bez reakcji chemicznych.

• Pomiar błędów i planowanie ścieżki – Błędy kształtu powierzchni są mierzone za pomocą interferometrii, a następnie funkcje usuwania są używane do obliczania czasów przebywania wiązki i generowania ścieżek obróbki.

• Korekcja w pętli zamkniętej – Cykle obróbki i pomiarów są powtarzane, aż zostaną osiągnięte cele RMS/PV.

Cechy sprzętu maszyny do polerowania wiązką jonów

• Obróbka bezkontaktowa – Możliwość obróbki wszystkich kształtów powierzchni

• Stabilna szybkość usuwania – Dokładność korekcji kształtu sub-nanometrowa

• Brak uszkodzeń podpowierzchniowych – Zachowuje integralność optyczną

• Wysoka spójność – Minimalne wahania w różnych materiałach o różnej twardości

• Korekcja niskiej/średniej częstotliwości – Brak generowania błędów średnio-wysokiej częstotliwości

• Niskie koszty konserwacji – Długotrwała ciągła praca z minimalnymi przestojami

Możliwości obróbcze sprzętu maszyny do polerowania wiązką jonów

Dostępne powierzchnie:

• Proste komponenty optyczne: Płaszczyzna, sfera, pryzmat

• Złożone komponenty optyczne: Asfera symetryczna/asymetryczna, asfera mimoosiowa, powierzchnia cylindryczna

• Specjalne komponenty optyczne: Optyka ultracienka, optyka listwowa, optyka półkulista, optyka konformalna, płytki fazowe, powierzchnie swobodne, inne niestandardowe kształty

Dostępne materiały:

• Typowe szkło optyczne: Kwarc, mikrokrystaliczne, K9 itp.

• Optyka podczerwieni: Krzem, German, itp.

• Metale: Aluminium, stal nierdzewna, stop tytanu itp.

• Materiały krystaliczne: YAG, monokrystaliczny węglik krzemu itp.

• Inne twarde/kruche materiały: Węglik krzemu itp.

Jakość powierzchni / Dokładność:

• PV < 10 nm

• RMS ≤ 0,5 nm

Zalety produktu maszyny do polerowania wiązką jonów

• Precyzja usuwania na poziomie atomowym – Umożliwia uzyskanie ultra-gładkich powierzchni dla wymagających systemów optycznych

• Wszechstronna kompatybilność kształtów – Od optyki płaskiej po złożone kształty swobodne

• Szeroka adaptacja materiałowa – Od precyzyjnych kryształów po twardą ceramikę i metale

• Możliwość dużego otworu – Obrabia optykę do Φ4000 mm

• Wydłużona stabilna praca – Działa 3–5 tygodni bez konserwacji komory próżniowej

Typowe modele maszyny do polerowania wiązką jonów

• IBF350 / IBF750 / IBF1000 / IBF1600 / IBF2000 / IBF4000

• Osie ruchu: 3-osiowe / 5-osiowe

• Maks. rozmiar przedmiotu obrabianego: do Φ4000 mm

Przypadek 1 – Standardowe płaskie lustro

• Przedmiot obrabiany: Płaski kwarc D630 mm

• Wynik: PV 46,4 nm; RMS 4,63 nm

​​

Przypadek 2 – Lustro odbijające promienie rentgenowskie

• Przedmiot obrabiany: Płaski krzem 150 × 30 mm

• Wynik: PV 8,3 nm; RMS 0,379 nm; Nachylenie 0,13 µrad

​

Przypadek 3 – Lustro mimoosiowe

• Przedmiot obrabiany: Lustro szlifowane mimoosiowe D326 mm

• Wynik: PV 35,9 nm; RMS 3,9 nm

Obszary zastosowań maszyny do polerowania wiązką jonów

• Optyka astronomiczna – Lustra główne/wtórne dużych teleskopów

• Optyka kosmiczna – Teledetekcja satelitarna, obrazowanie w głębokiej przestrzeni kosmicznej

• Systemy laserowe dużej mocy – Optyka ICF, kształtowanie wiązki

• Optyka półprzewodnikowa – Soczewki i lustra do litografii

• Aparatura naukowa – Lustra rentgenowskie/neutronowe, komponenty standardowe do metrologii