Разработка основ технологии электронно-лучевой обработки боролантановых стекол для изготовления компонентов оптико-электронных приборов искусственных спутников Земли
Диссертация
Оптические свойства применяемых при изготовлении деталей стекол (показатель преломления, коэффициент дисперсии и др.), являются определяющими при выборе марки стекла и достижения наилучших оптических характеристик прибора, минимизации аберраций. Однако, нередко уникальные оптические свойства стекол соседствуют с невысокими технологическими показателями — низкой химической устойчивостью… Читать ещё >
Содержание
- 1. Технологические особенности применения электронно-лучевой обработки при изготовлении электронных приборов
- 1. 1. Особенности стекол применяемых в производстве оптико-электронных приборов искусственных спутников земли.'
- 1. 2. Методы и физико-технологические 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 физико-технологических процессов, протекающих при электронно-лучевой обработке оптических деталей из стекла, и влияния обработки на электронно-оптические характеристики прибора
- 2. 1. Температурный режим в ванне расплава
- 2. 2. Анализ термодинамических процессов протекающих в поверхностной области стекла при электронно-лучевой обработке
- 2. 3. Выводы по второй главе
- 3. Оборудование и экспериментальные методы исследований
- 3. 1. Принцип электронно-лучевой 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 электронно-лучевой обработки оптических деталей
- 4. 1. Влияние электронно-лучевой .обработки на плоскостность пластины и условия её сохранения
- 4. 2. Влияние электронно-лучевой обработки на поверхность подложек .*
- 4. 3. Исследования оптических характеристик подложек фильтров из боролантанового стекла типа СТК
- 4. 4. Электроннолучевая модификация элементного состава поверхности подложек фильтров из борол антанового стекла типа СТК
- 4. 5. Разработка лабораторной технологии электронно-лучевой обработки
- 4. 6. Исследование эксплуатационных свойств поверхности оптических деталей
- 4. 7. Выводы по четвертой главе
- ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
Список литературы
- ГОСТ 13 659–78. Стекло оптическое бесцветное. Физико-химические характеристики. Основные параметры. Введ. 1980−01−01. — М.: Изд-во стандартов, 1999.-27 с.
- Окатов М.А., Антонов Э. А., Байгожин А. и др. Справочник технолога-оптика. // Под ред. Окатов М. А. СПб.: Политехника, 2004. — 679 с.
- ГОСТ 13 917–92. Материалы оптические. Методы определения химической устойчивости. Группы химической устойчивости. Введ. 1993−07−01. М.: Изд-во стандартов, 1992. — 14 с.
- Яковлева Т. П., Ходаков Г. С. Влияние накопления в шлифовальной суспензии водорастворимых компонентов стекла на длительность и качество полирования// Оптико-механическая промышленность — 1990. № 2 — С 4042.
- Крюкова С. В., Бондарь В. В. Особенности сошлифовывания оптических стекол с высокой концентрацией В2О3 // Оптико-механическая промышленность 1989. — № 11 — С 44−46.
- Яковлева Т. П., Ходаков Г. С. Эффект «прилипания» при полировании стекла смоляными полировальниками// Оптико-механическая промышленность 1987.-№ 6 — С 32−34.
- Крымский Г. Ф. Космические лучи и земная атмосфера: факты и гипотезы// Солнечно-земная физика. 2006. — № 9 — С. 44−46.
- Степанчук В. М., Лазорина Б. И., Сорока В. В. Влияние различной полировки на поверхностные свойства кварцевого стекла.// Физ. и хим. обраб. матер — 1984, № 4, с. 123−127.
- Ковалев В. И., Файзуллов Ф. С. Влияние адсорбированной воды на лучевую стой кость элементов ИК оптики. — Квант, электроника, 1977, т. 4, № 3, с. 587—596.
- Дудко Г. В., Кравченко A.A., Магаев Л. Г. Прочность на изгиб стекла К8, подвергнутого электронно-лучевой обработке, //Оптико-механическая промышленность. 1991 с. 23−27.,
- Метод и оборудование для обработки сходящимся ленточным электронным лучом. /Drnholm A. Stuart, Frutiger William A., Williams Kenneth E. //Пат. № 4 446 373 США. Заявл. 3.01.83, № 455 266, опубл. 1.5.84, бюлл. «Изобр. стран мира», 1985, В.121, С. 38.
- Шиллер 3., Гайзик У., Панцер 3. Электронно-лучевая технология. // Пер. с нем. В. П. Цишевский. -М.: Энергия, -1980. -528 с.
- Углов A.A., Чередниченко Д. И. Расчет профиля фазового перехода при поверхностном оплавлении подвижным источником тепла. //Физика и- химия обработки материалов. -1980. -Т. 1. -С. 3−8.
- Кремень З.И. Технология шлифования в машиностроении/ З. И. Кремень,' В. Г. Юрьев, А. Ф. Бабошкин: под общ. ред. З. И. Кремня. -СПб.: Политехника, 2007. 424 с.
- Винокуров B.M. Исследование процесса полировки стекла /Под ред. В. С. Молчанова.- М.: Машиностроение, 1967.- 196'с., .. .
- Пшенщин В.И., Абаев М. И., Лазлоз Н.Ю, Эллипсометрия в? физико-химических исследованиях. Л.: Химия, 1986, — 152 с.
- Первеев А.Ф., Ильин В. В., Михайлов A.B. Ионная полировка^ стекла. //Оптико-мех. промышленность.- 1972.-№ 10-С.40−43:
- Назаров В. Г., Виноградов A.M. Влияние параметров ионного пучка на- температуру поверхностного- слоя распыляемого образца.// Оптико-механическая промышленность. 1988.-№ 1.-С.32−35.
- Ефремов А. А., Романова Г. Ф. Приповерхностный слой однородной мишени в условиях ионной бомбардировки /Тез: докл. V Всес. семинара по вторичной ионной и ионно-фотонной эмиссии. Харьков.- 1988, 4.1.- С.31−33-
- Барбашев СВ. Оценка изменения состава поверхности ЩКК под действием ионной бомбардировке /Тез. докл. V Всес. семинара по вторичной ионной, и ионно-фотонной эмиссии. Харьков.- 1988,.- Ч.2.- G.55−57
- А.с. № 1 002 263 Способ формообразования поверхности оптических деталей /Д.В. Вишневская, А. Ф. Дервеев (СССР).- Заявл.7.09.81,№ 335I74C/29−33- Опубл. БИ, 1983, № 9.
- Богданов А. П., Бунин И. Г. Доводка формы оптической поверхности ионным пучком малого сечения, управляющее программированным перемещением //Оптико-механическая промышленность.- 1988.- № 2.- С. 39−42.
- Окатов М.А. Справочник технолога-оптика. -СПб.: Политехника, 2004., -679 с.
- Temple P.A., Soileau M.J. 1,06 mem lasers-Induced breakdown of C02-laser polishing faced Si02 //Nat. Bur. Stand.(US), Spec. Publ.- 1980.- H620.- P. l 80.
- Benneth H.S., Glass J., Guenther A.H., Newnam B.F. Laser-induced damage in optical materialst eleveth ASTM sumposium //Appl. Optics. 1980. — V .19. -N.14. — P.2375−2397.
- Веденов А. А., Гладуш Г. Г. Физические процессы при лазерной: обработке материалов.- М.: Энергоатомиздат, 1985. — 208 с.
- Xiao Y.M., Base М. Thermal stress limitation to laser fire polishing of glasses //Appl. Optics.- 1983, — V.22,N.18.- P.2933−2936.
- Anthony T.R., Cline H.E. Surface rippling induced by surface-tension gradients during laser melting and alloying // Appl. Phys.- 1977.- V.48.N.9.- P.3888−3895.
- Cline H.E. Surface rippling induced in thin films by a scanning laser // Appl. Phys.-1981 V.52, N.I.- P.443−448.
- Babikova A.A., Klepikov S.A., Evstishenkov V.S., Golova E.P. Infrared polishing of lead glass// Glass and Ceramics -1981. V 38. N4. P. 170−172.
- Евстишенков B.C., Бабикова А. А., Голова Е. П. Тепловые методы обработки стекла.- JL: ЛТИ им. Ленсовета, 1982.- 53 с.
- Guloyan Yu.A., Tyutyunnik V.E. Ir-annealing technology for glass products// Glass and Ceramics -2000. V 57. N7−8. P. 277−280.
- Лисоченко В.Н. Технология электронно-лучевой полировки ситалловых подложек микросхем и входных окон видиконов /Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Науч. рук. Г. В. Дудко. Таганрог.- 1977.- 100 с.
- Тун Р. Э. Структура тонких пленок.// В кн. Физика тонких пленок- под ред. Г. Хасса, Р. Э. Туна.- М.: Мир, 1970.- Т.1.- 343 с.
- Кравченко А. А., Лохов Ю. Д., Чередниченко Д. И. О формировании предельно гладких поверхностей стекол// Физика и химия стекла. -1990. Т. 16, -№ 6. — С. 923−927.
- Боли В., Уэйнер Дж. Теория температурных напряжений.- М.: Мир, — 1964.-517 с.
- Регель В.Р., Слуцкер А. И., Томашевский Э. Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М: Наука, -1974. — 560 с.
- Журков С.Н. Дилатонный механизм прочности твердых тел // Физика прочности и, пластичности. Л: Наука, 1986. С.5−11
- Петров В. А. Дилатонная модель термофлуктуационного зарождения трещины //Физика твердого тела 1983. — Т.25. № 10. — С. 3124−3127.
- Журков С.Н., Новак И. И., Порецкий С. А., Якименко И. Ю. Исследование кинетики зарождения микротрещин в щелочно- галоидных кристаллах методом рассеяния света // Физика твердого тела. — 1987. Т.29. —№ 1. — С. 156 164.
- Карташов Э.М., Бартенев Г. М., Тулинов Б. М. К теории хрупкого разрушения стекол в неизотермических условиях //Физика и химия стекла.- 1977.-Т.З, № 6.- С.601−606.
- Карташов Э.М., Бартенев Г. М. К теории хрупкого разрушения стекла в неоднородных температурных полях// Физика и химия стекла. 1978. — Т.4, —№ 4. — С.427−432.
- Miotello A., Mazzoldi P. Cooperative transport effects in electron-irradiated glasses //Phys. Rev. Lett. 1985 — V.54 -N.15. -P. 1675−1678.
- Дэшман С. Научные основы вакуумной техники /Пер. с англ. под ред. М. И. Меньшикова. М.: Мир — 1964. — 715 с.
- Черепнин Н.В. Вакуумные свойства материалов электронных приборов. -М.: Сов. радио. 1966. — 350 с.
- Ernsberger F. М. Properties of Glass Surfaces. // Annual Review of Materials Research. 1972 — V2 (1). -P. 529−641.
- Bills D.G. Evett A.A. Glass a disturbing factor in physical electronics measurements //J. Applied Physics. 1959. — V.30 -N.4. — P. 564−567.
- Donaldson E. E. Particulate Contamination from Glass //Vakuum. 1962. -V.12 -N.l. -P. 11−15.
- Пленочная микроэлектроника /Под ред. Jl. Холлэнда. М.: Мир, 1968. -366 с.
- А.с. СССР № 961 000 Мишень телевизионной передающей трубки и способ ее изготовления /П. П.Зефиров. № 3 247 963/18−21- Опубл. БИ, 1982, № 35.
- Mizuchashi М., Gotoh Y. Effect of silicon oxide coating on the out-diffusion of alkali from soda-lime-silica glass //Asahi Gerasu Kenkyu Hokoku. 1982. -V.32. -N.l. -P.79−86.
- Mizuchashi U., Gotoh Y., Uatsuaoto K., Adachi k. Migration of Alkali lone from Glass Substrates with and without Barrier Cootinf //Asahi Gerasu Kenkyu Hokoku. 1986. — V.36. — N.l. — P. 1−14.
- Manifacier J.C., Fillard J.P., Bind J.M. Deposition of In203-Sn02 layers on glass substrates using a spraying method //Thin Solid Films. 1981. — V.77, -№ 1−3.-P. 67−80.
- Шевченко В.В. Термическая выщелачиваемость поверхности стекла //Стекло и керамика.- 1986.- № 10.- G.9−11.
- Шевченко В.В. Селективное выщелачивание поверхности щелочно-силикатных стекол при термической обработке. //Физика и химия стекла.-1987.-Т. 13, -№ 2 — С.293−295.
- Kerper М. J., Scuderi Т. G. Mechanical Properties of Chemically Strengthened Glasses at High Temperatures //J. Amer. Ceramic Soc. 1966. — V.49. — № 11. -P. 613−618.
- Холлэнд JI. Нанесение тонких пленок в вакууме. //Пер. с англ. Н.В. Ва~ сильченко М.: Госэнергоиздат — 1963. — 608 с.
- Физика тонких пленок. /Под ред. Г. Хасса, Р. Э. Туна. —М.: Мир. -1970. -Т. 1−6.
- Технология тонких пленок. Справочник. /Под ред. Л. Майсселла, Р. Глэн-га. -М.: Сов. радио. -1977. Т.1 — 664 с. Т. 2. — 768 с.
- Лайнвивер Дж. Л. Выделение кислорода при электронной бомбардировке стекла. // Материалы второго международного симпозиума: Остаточные газы в электронных лампах. -М.: Энергия, 1967. -С. 96−108.
- Lineweaver J. L. Oxygen Outgassing Caused by Electron Bombardment of
- Glass. //J. Appl. Phys. 1963. -V.34, -№.6. -P. 1786−1792.t
- Андриеш A. M., Лукаш В. Ф., Пономарь В. В. Изменение рельефа поверхности халькогенидных стекол под действием электронного луча. //Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1965. -Т. 55.-№ 2. -С. 437−439.
- Милованов А.П., Моисеев В. В., Портнягин В. И. Современные методы анализа поверхности при изучении стекла. //Физика и химия стекла. —1985. -Т.11, —№ 1.-С. 3−23.
- Ohuchi F., Holloway P. Н. General model of sodium desorption and diffusion during electron bombardment of glass.// J. Vac. Sci. Technol. -1982. -V.20. -№ 3. -P. 863−868.
- Dawson Р. Т., Heavens О: S., Pollai'd A. M- Glass surface analysis by Auger electron spectroscopy.// Journal of Physics G: Solid Slate, Physics. 1978. -V.l 1. -№ 11.-P. 2183−2192.
- Авдеев С. П., ДудкоТ.В., КравченкоА.А., Полянский M: Hi, Чередниченко- Д.И. Вторично-эмиссионные свойства свинцовосиликатных стекол после электронного, облучения-// Физика и химия стекла. 1996.: -Т.22 -№ 1. -" С.39−43.. V" '
- Sfar M., Lacharme J.P., Lepeut P. Champion P. Dosage des Alcalins a La Surface des Verres Silicates.// J. Phys. Colloques. 1984. V45 — №C2 — P. 375 378. ¦ - '.• ¦'•'¦¦'•
- Battaglin G., Delia Mea G. y De Marchi- G., Mazzoldi P-,.Puglisi O. XPS and nuclear analysis of compositional changes occurring in. glass on electron beam irradiation.// Journal of Non-Crystalline Solids. 1982.-V 50.-№ l.-P. 119−124., :
- Miotello A., Mazzoldi P. Cooperative Transport Effects in Electron-Irradiated Glasses.// Physical Review Letters. 1985.-V 54. -№ 15. -P. 1675−1678 —
- Gossink R.G., I. otnmen T.P.A. Secondary-ion mass spectrometry (SIMS) analysis of electron-bombarded soda-lime-silica glass // Applied Physics Letters. 1979. V.34. -№ 7.-P: 444−446.
- Burgess D. J., Stair P. C., Weitz E. Calculations of the surface temperature-rise and desorption temperature in laser-induced thermal desorption.// Journal of Vacuum Science & Technology A. 1986.—V 4.-№ 3. -P. 1362−1366 '
- Miotello A., Mazzoldi P. Numerical analysis of field-assisted sodium migration in electron-in-adiated glasses-//Journal of Physics C: Solid State Physics. 1982. -VI5. —№ 27. —P. 5615−5621 >
- Miotello A. A note on enhanced diffusion and desoiption processes in electron-irradiated glasses// Journal of Physics C: Solid State Physics. 1986. -V 19. —№ 4. -P. 445−452
- Kelso J. F., Pantano C. G. Spectroscopic examination of clean glass surfaces at elevated temperatures //Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. 1985. -V3.-№ 3. -P. 1343 1346
- Wiirzberg E., Marmur A. Laser cleaning of glass surfaces: The effect of thermal diffusion.// Journal of Colloid and Interface Science. 1987. -V 119. -№ 2. -P. 362−370.
- Серов И.Н., Вельская Г. Н., Марголин В. И., Потсар Н. А. Влияние фрактально — матричных резонаторов.на свойства получаемых тонких пленок меди. // Письма в Журнал технической физики. 2002. Т. 28 — Вып. 24 -С. 67−74.
- Соммер А. Фотоэмиссионные материалы. /Пер. с английского A. JI. Му-сатова.-М. :Энергия, 1973 .-176 с.
- Браун Р. Подложки для тонких пленок //В кн. Технология тонких пленок Под ред. JI. Майселла, Р. Глэнга. М.: Сов. радио, 1977. -Т.1.- 664 с.
- Метфессель С. Тонкие пленки, их изготовление и измерение./ Под общ. ред. Н.С. Хлебникова-M.-JI: Госэнергоиздат, 1963.-272 с.
- Суйковская Н. В. Химические методы получения тонких прозрачных пленок. -JL: Химия, 1971.-200 с.
- Рыкалин Н. Н., Углов А. А.,-Зуев И. В., Кокора А. Н. Лазерная и электроннолучевая обработка материалов. Справочник. М.: Машиностроение, 1985.-496 с.
- Тихонов А.Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. — М.: Московского университета, 1999. — 798 с.
- Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов./ Пер. с англ. Шестакова А. А. М.: Мир, 1979. -392 с93. Гегузин УФН
- Ojovan M. I. Viscosity and Glass Transition in Amorphous Oxides./ Advances in Condensed Matter Physics. 2008. V 2008. — C. 1−23.
- Дмитрук JI.H., Петрова О. Б., Попов A.B., Шукшин B.E. Синтез и исследование прозрачной стеклокерамики на основе боратов РЗЭ. //Труды института общей физики им. A.M. Прохорова. 2008. Т 64. С. 49−65.96. www.gaussian.com
- Computational Labs Using Gaussian VMOdes Molecular Orbital Visualization Software
- Victor Nemykin (Univ. MN Duluth)
- Вольфсон Л. Ю., Кабанов А. Н. Изготовление отверстий импульсным электронным лучом.// Электрофизические и электрохимические методы обработки.-1968.-№ 3.-С. 29−35.
- Пилецкий В. Э., Тикрог Д. Л., Воскресенский В. Ю. Высокотемпературные исследования тепло- и электропроводности твердых тел. -М.: Энергия, — 1971.-192 с.
- Рожков Ф. Н., Башкатов А. В., Углов А. А. Амплитуда колебаний электронного луча и её влияние на форму и размер зоны проплавления.// Физика и химия обработки материалов. -1974. -№ 5. -С.14—19.
- А.С № 1 635 463 СССР МКИ СОЗ1629/00. Устройство для полировки изделий./ С. П. Авдеев, Г. В. Дудко, Л. Г. Магаев Опубликовано 09.11.89.
- Дудко Г. В., Кравченко А. А., Магаев Л. Г., Шульга А. А. Блок питания электронной пушки.// Сборник научных трудов. Активируемые процессы технологии микроэлектроники. -Таганрог: ТРТИ 1986. -Вып. 8. С.89−92.
- Рид С, Электронно-зондовый микроанализ. — М.: Мир, 1979
- Методы анализа поверхностей/ Под ред. А. Зандерны. М.: Мир, 1979
- КАРЛСОН Т. Фотоэлектронная и оже-спектроскопия. — Л.: Машиностроение, 1981
- Практическая растровая электронная микроскопия/ Под ред. Дж. Гоулд-стейна и X. Яковица. М.: Мир, 1978
- Binnig G., Rohrer H. Scanning tunneling microscopy // Helvetica Physica Acta 55 (1982), 726.
- Binnig G., Quate C. F., Gerber Ch. Atomic force microscopy // Phys. Rev. Lett. 56 (9) (1986), 930−933
- Громов B.K. Введение в эллипсометрию. —Л.: ЛГУ, 1986. -192 с.
- Ржанов A.B., Свиташев К. В., Семененко А. И. и др. Основы эллипсомет-рии. -Новосибирск: Наука, 1978. 424 с.
- Пшеницын В.И., Абаев М.И, Лызлов Н. Ю. Эллипсометрия в физико-химических исследованиях. -Л.: Химия, 1986. -152 с.
- Риге В., Паркер М. Ананлиз поверхности методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.// В кн. Методы анализа поверхности./ Под ред. Зандерна А. В. Пер. с англ. Кораблева В. В., Петрова Н. Н. -М.: Мир, 1979, -Гл. 4. -С. 137 -200.
- Пентин Ю. А., Вилков Л. В. Физические методы исследования в химии. -М.: Мир, 2003. 683 с.
- Храмцовский И.А., Пшеницын В. И., Мишин A.B., Толмачев В. А., Хол-даров Н.Х. Исследование поверхностных слоев свинцовосиликатного стекла методом эллипсометрии. // Физика и химия стекла. 1987. -Т.13. № 1, — С. 104−111
- Химическая технология стекла и ситаллов. /Под ред. Н. М. Павлушкина.-М.: Стройиздат, 1983.- 432 с./ /. Федеральное Космическое Агентство
- ОАО «Научно-производственное предприятие космического приборостроения5 «КВАНТ"(8632)22−08−98, 24−08−801. Факс: (8632) 24−72−66
- E-mail: [email protected]
- Россия- 344 090, г. Ростов-на-Дону, ул. Мильчакова, 71. УТВЕРЖДАЮ» Генеральный, 1. АКТоб использовании результатов кандидатской диссертационнойработы Петрова Сергея Николаевича1. Главнытконо: м
- Технический директор Директор Научно-технического центра
- A.M. Капустянский /У C.B. Локоть /Ц (jJ^P