[发明专利]一种光学材料亚表面损伤层深度及形貌测量方法

权利要求书

1.一种光学材料亚表面损伤层深度及形貌的测量方法，该方法通过控制样件在HF酸溶液中沿竖直方向缓慢匀速地运动，利用HF酸对样品进行连续腐蚀，使得样品不同位置层面的腐蚀程度连续变化，得到腐蚀后的剖切面；

用探针式轮廓仪对腐蚀后的剖切面进行扫描，根据表面轮廓的变化趋势分析得到光学材料亚表面损伤层深度。

2.如权利要求1所述的一种光学材料亚表面损伤层厚度和形貌的测量方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

第一步，利用常规HF腐蚀台阶测试方法确定其腐蚀速率：将与被测件相同条件下加工的试件安装在装夹机构上，使其在竖直方向运动，将试件垂直浸入HF酸中，每隔固定时间下沉一定深度，直到试件完全侵入溶液，取出试件并清洗烘干，用轮廓仪对损伤面进行测量，根据腐蚀出的台阶曲线确定最佳腐蚀时间，对数据进行分析，得出最佳下沉速率作为被测样品的下沉速率；

第二步，将被测样品安装在装夹机构上，使样品可以在竖直方向缓慢、匀速运动；

第三步，控制装夹机构缓慢、匀速、直线运动，使样品在HF酸溶液中连续下降，直到样品研究区域完全浸入HF酸溶液中，腐蚀性化学试剂接触样品损伤面，去除了抛光液残留杂质及覆盖亚表面裂纹的微薄抛光重积层，裂纹更进一步被暴露、放大；

第四步，将样品迅速提出HF酸溶液，清洗烘干，使用探针式轮廓仪沿竖直方向从样品起始边界附近沿着损伤面连续扫描，测量已经裸露的样品损伤面的轮廓值数据，记录下数值并记下轮廓曲线变化速率（曲线斜率）突然显著增大的扫描点位置坐标（X1，Z1）；

第五步，由测得的损伤面轮廓值数据，得到斜面上的位置坐标与轮廓值之间对应的数据值，记录下轮廓曲线变化速率（曲线斜率）趋向平稳，即曲线变为直线时的临界点或极点，记下该点的位置坐标（X2，Z2）；

第六步，根据上述两点的坐标（X1，Z1）和（X2，Z2）,求得亚表面裂纹层深度D=Z1-Z2。