[发明专利]一种光学玻璃机械精抛系统及方法

说明书

本发明提供了一种光学玻璃机械精抛系统，包括真空腔体；在真空腔体的顶壁上设置有抛光粒进口，用于喷射抛光粒；相向设置在真空腔体中的磁体基板；光学玻璃保持器与相向设置的磁体基板垂直，设置在正对抛光粒喷射方向的两个磁体基板之间的通道位置上，光学玻璃保持器与抛光粒进口位于相向设置的磁体基板的两侧；多个离子形成装置，均匀周向设置在光学玻璃保持器外周，用于将离子发射至光学玻璃表面；在真空腔体的底壁上设置有排气口，对磨抛进行精确控制，使抛光均匀化，快速化，实现光学玻璃机械精抛的加工效率和表面质量要求。

技术领域

本发明属于光学玻璃制造领域，尤其涉及一种光学玻璃机械精抛系统及方法。背景技术

随着我国军工国防、航空航天以及显示面板的高速发展，以先进陶瓷、光学玻璃以及新型半导体材料为代表的硬脆性材料被广泛应用于先进光电行业。市场对光学玻璃的需求也大力提升，要求光学玻璃具有高透过率、无反射和投射闪光点以及低光泽度的特性，光学玻璃的加工精度对玻璃的光学性能取决定性的作用。

磨削和抛光等磨粒加工方法作为精加工的最后工序，被广泛地应用在玻璃、半导体和复合材料等各种材料的加工中，以满足特定几何形状、精度、光洁度和表面完整性要求。其中光学玻璃材料对外呈现出极高的硬度和低的断裂韧性，特别是低的断裂韧性，会在加工该类材料时产生严重的裂纹，为磨粒加工带来了极大的困难，这些材料也被归类为“难加工”的硬脆性材料。无论是传统的金刚石磨削或者基于游离磨粒的化学机械抛光都无法同时兼顾加工效率和表面质量的要求。

在这一背景下，亟需针对上述问题，提出一种能有效加工光学玻璃的装置和方法，促使其满足现有国防、航空航天以及显示面板等的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种光学玻璃机械精抛系统及方法，对磨抛进行精确控制，使抛光均匀化，快速化，实现光学玻璃机械精抛的加工效率和表面质量要求。

一种光学玻璃机械精抛系统，包括真空腔体；在真空腔体的顶壁上设置有抛光粒进口，用于喷射抛光粒；相向设置在真空腔体中的磁体基板，用于形成垂直于抛光粒喷射方向的磁场；光学玻璃保持器与相向设置的磁体基板垂直，设置在正对抛光粒喷射方向的两个磁体基板之间的通道位置上，光学玻璃保持器与抛光粒进口位于相向设置的磁体基板的两侧；在光学玻璃保持器的光学玻璃的安装位置的另一侧设置有用于形成反应离子体的第二磁铁；多个离子形成装置，均匀周向设置在光学玻璃保持器外周，用于将离子发射至光学玻璃表面；在真空腔体的底壁上设置有排气口，该底壁位于光学玻璃保持器的光学玻璃的安装位置的另一侧，形成从相向设置的磁体基板的方向沿排气口的方向的气流。

优选的，所述离子形成装置包括离子激发器、磁场发生器和导入管，其中所述磁场发生器设置于所述真空腔体内，与位于所述真空腔体外部的导入管连接，所述导入管用于将所述离子激发器通过所述磁场发生器连接至所述真空腔体中，所述磁场发生器产生与所述导入管的管轴方向平行的磁场，对所述离子激发器中激发的离子施加磁场，使离子发射至所述光学玻璃表面。

优选的，所述磁场发生器通过向线圈施加电流或使用永磁体来产生磁场。

优选的，所述导入管采用圆柱形状或者矩形形状。

优选的，所述离子激发器能激发其内部气体形成离子，离子激发器为直流等离子体、高频等离子体、微波等离子体、电子回旋共振等离子体、螺旋波激发等离子体或感应耦合激发等离子体中的任一中激发器。

优选的，所述离子激发器内部气体为氮气。

优选的，还包括多个高斯计，通过使用高斯计来测量不同位置的磁场的分布。

优选的，在磁体基板两侧设置屏蔽罩，以覆盖磁体基板的表面的外周。

优选的，在所述导入管和所述真空腔体的连接区域周围设有磁屏蔽。