Разработка основ технологии электронно-лучевой обработки боролантановых стекол для изготовления компонентов оптико-электронных приборов искусственных спутников Земли

• Автор: Петров, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 113 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Технологические особенности применения электроннолучевой обработки при изготовлении электронных приборов.
1.1. Особенности стекол применяемых в производстве оптикоэлектронных приборов искусственных спутников земли Л
1.2. Методы и физикотехнологические особенности подготовки поверхности оптических деталей электронных приборов.
1.3. Локальные температурные напряжения при оплавлении стекла высокоэнергетическими пучками

1.4. Химическая чистота поверхности оптической детали из стекла

1.5. Влияние состояния поверхности оптической детали из стекла на формируемые пленочные структуры

1.6. Выводы по обзору и основные направления исследования .

2. Анализ физикотехнологических процессов, протекающих при электроннолучевой обработке оптических деталей из стекла, и влияния обработки на электроннооптические характеристики прибора

2.1. Температурный режим в ванне расплава

2.2. Анализ термодинамических процессов протекающих в поверхностной области стекла при электроннолучевой обработке
2.3. Выводы по второй главе
3. Оборудование и экспериментальные методы исследований
3.1. Принцип электроннолучевой обработки подложек из диэлектрических материалов.
3.2. Оборудование и оснастка для обработки электронным лучом
3.3. Методы и методики исследования поверхности
3.4. Основные результаты третьей главы.
4. Результаты электроннолучевой обработки оптических деталей
4.1. Влияние электроннолучевой . обработки на плоскостность пластины и условия е сохранения
4.2. Влияние электроннолучевой обработки на поверхность подложек
4.3. Исследования оптических характеристик подложек фильтров из боролантанового стекла типа СТК9
4.4. Электроннолучевая модификация элементного состава поверхности подложек фильтров из боролантанового стекла типа СТК9
4.5. Разработка лабораторной технологии электроннолучевой обработки.
4.6. Исследование эксплуатационных свойств поверхности оптических деталей
4.7. Выводы по четвертой главе.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
Список использованных источников


Показано, что при затвердевании расплава после ЭЛО в результате фазовых перестроек элементного состава, устранения механических дефекгов поверхности и образования метаборатов лантана в приповерхностной области образуется модифицированный слой нового состава с реконструированной структурой. Установлено, что повышение'химической устойчивости и механической прочности после ЭЛО обусловлено удалением нарушенной составляющей поверхностной слоя, углеродных загрязнений и образовании оксидов Ьа(В)з, в области существования жидкой фазы. Показано, что наблюдаемое увеличение показателя преломления связано с увеличением плотности поверхностного слоя, вызванного фазовой сегрегацией с выделением высокоплотных . Определены технологические особенности ЭЛО оптических деталей из боролантанового стекла марки СТК9 и даны рекомендации по выбору технологических режимов обработки. Сформулированы требования к технологическому оборудованию ЭЛО оптических деталей приборов ИСЗ. Разработан технологический процесс ЭЛО входной поверхности оптических деталей, позволяющий обеспечить механическую прочность на % выше, а по химической стойкости придать поверхности свойства непятнае-мой. Внедрение результатов работы. Разработанный технологический процесс и результаты исследований ЭЛО стекла внедрены и используется на ОАО “НЛП КП “Квант” (г. Ростов-на-Дону). Термодинамический механизм и трансформации молекулярных связей компонентов поверхности оптических деталей после процесса ЭЛО, описывающие фазовые изменения элементов боролантанового стекла. Результаты экспериментальных исследований влияния ЭЛО на оптические характеристики стекла. ЭЛО. Результаты исследования механических и химических характеристик параметров экспериментальных оптических деталей. Технологический процесс ЭЛО поверхности оптических деталей, обеспечивающий высокие эксплуатационные характеристики оптико-электронных приборов ИСЗ по сравнению с типовыми образцами. Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на III Всероссийской научно-технической конференции «Физикохимические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» (Воронеж, г. IV Ежегодной научной конференции студентов и аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН. Ростов на Дону, г. XX Международной научно-технической конференция по фотоэлектронике и приборам ночного видения. Москва, г. Ежегодной научной конференции студентов и аспирантов. Таганрог, г. Международной научно-технической конференции «Микро- и нанотехнологии в электронике» (Нальчик, г. Публикации. Результаты диссертационной работы отражены в 9 печатных раб. ВАК. Структура и объем работы. Диссертация изложена на русском языке и состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы (6 наименований). Общий объем диссертации 2 страниц. В настоящее время метод электронно-лучевой обработки широко применяется в различных областях науки и техники: металлургии, сварочном производстве, микроэлектронике. Однако в оптике, оптоэлсктронике, микрооптике, где основным материалом является стекло, а параметры изделия зависят от качества поверхности, метод ЭЛО стекловидных материалов, и покрытий становится наиболее привлекательным по сравнению с традиционными методами подготовки поверхности. Состояние поверхности (шероховатость, чистота и химический состав) определяется методами и способами ее подготовки. Традиционные механические методы оставляют на поверхности нарушенный слой, (глубина которого равна 1-3 диаметрам зерен полирующего порошка), который в дальнейшем оказывает влияние на параметры деталей прибора. Состояние поверхности оптической детали имеет первостепенное значение при измерении полосы пропускания, чувствительности и функциональной стабильности электронного прибора. Дефектность поверхности, степень её шероховатости в значительной степени определяют механические, химические и экплуата-иионные свойства детали. Разнообразные воздействия на поверхности оптических деталей, осуществляемые в процессах изготовления и их эксплуатации, приводят к изменению параметров прибора и соответствующему изменению коэффициента квантовой чувствительности оптико-электронных приборов.