一种针对熔石英光学元件进行抛光的方法及其装置

摘要

本发明涉及到一种针对熔石英光学元件进行抛光的方法及其装置。本发明提供的技术方案是：一种针对熔石英光学元件进行抛光的方法，是利用非活性的气体电弧放电产生高温等离子体，在气压和管壁冷压缩效应作用下，等离子弧焰体集束聚焦于工件表面，使与焰体作用区域的熔石英表面温度急剧升高至熔石英材料的熔点，熔融态的石英在静张力作用下局部流平，达到抛光作用；所使用的装置，包括等电弧等离子体炬射流喷枪、六轴联动机械手及其控制系统、排气系统、光学减震平台、电弧等离子体发生器和样品台。主要优点是：保证材料表面面型在整个抛亮过程中不劣化，可将中大口径复杂面型超光滑光学元件的加工周期缩短四分之一以上。

主权项

一种针对熔石英光学元件进行抛光的方法，是利用非活性的气体电弧放电产生高温等离子体，在气压和管壁冷压缩效应作用下，等离子体炬焰体集束聚焦于工件表面，使与焰体作用区域的熔石英表面温度急剧升高至熔石英材料的熔点，熔融态的石英在静张力作用下局部流平，达到抛光作用，所使用的装置，包括电弧等离子体炬射流喷枪（1）、六轴联动机械手及其控制系统（2）、排气系统（3）、光学减震平台（4）、电弧等离子体发生器（5）和样品台（6），六轴联动机械手及其控制系统（2）和样品台（6）设置于光学减震平台（4）上部，电弧等离子体炬射流喷枪（1）位于样品台（6）的上方，所述电弧等离子体炬射流喷枪（1）由涡旋式工作气体进气口（101）、圆形绝缘隔离罩（102）、内电极（103）、不锈钢管壁（104）、喇叭状等离子体喷嘴（105）、绝缘接头（106）构成，所述样品台（6）具有自加温功能；所述电弧等离子体炬射流喷枪（1）中，所述内电极（103）表面涂覆TiN涂层；所述不锈钢管壁（104）的材质为1Cr18Ni9Ti，且外壳管壁厚度在5~8mm范围；所述圆形绝缘隔离罩（102）材质为陶瓷，其壁厚不小于2mm；所述喇叭状等离子体喷嘴（105）材质为1Cr18Ni9Ti，其喷枪口直径与后端喇叭口直径比例应介于1:8~1:10，喇叭口开孔角度控制在35~45^o范围； 所述排气系统（3）由封闭罩（301），气路挡板（302），管道（303）及抽气电机（304）构成，封闭罩（301）通过管道（303）与抽气电机（304）连接，位于封闭罩（301）一侧的管道（303）上设置有气路挡板（302），所述封闭罩（301）材质为透明有机玻璃，所述气路挡板（302）为不锈钢材质。