光学制造中的材料科学与技术
本书为引进译著。作者全面梳理并总结了其团队在光学制造方面的研究结果。全书包括两大部分:第Ⅰ部分基本相互作用——材料科学,从摩擦学、流体动力学、固体力学、断裂力学、电化学等光学制造的基础理论出发,系统分析了从宏观到微观的材料去除过程,定量描述了光学制造中不同工艺参数与光学元件性能之间的关系。第Ⅱ部分应用——材料技术,详细叙述了工程应用的光学制造,汇总了现代光学制造中缺陷的检测和评价方法,剖析了多方面工艺优化的可行性,说明了各类新的抛光技术;针对高能激光系统要求的高损伤阈值光学元件,书末还给出了高能激光元件制作的关键工艺实例。 UGPDwgq\v 本书既是光学制造理论的梳理,也是现代光学制造技术与应用的汇总,涵盖了从光学制造工艺到光学元件性能评价等多方面的Z新理论与实践,是一部兼具理论、方法和实际应用价值的教科书和参考书。 0VNLhM(LM
[attachment=125215] P1mg;!tq
>_?i)%+) 目录 q}P@}TE 致谢 aO&U=! 第Ⅰ部分基本相互作用——材料科学 #3rS{4[ 第1章绪论 LlX)xJ 1.1光学制造工艺/2 a#j,0FKv 1.2光学制造工艺的主要特点/5 tY)L^.* 7 1.3材料去除机制/8 h0PDFMM< 参考文献/10 H3rA
?F#+* 第2章面形 w jkh*Y 2.1普雷斯顿方程/12 P-\f-FS 2.2普雷斯顿系数/13 &42]#B"* 2.3界面摩擦力/16 lMY\8eobcB 2.4运动和相对速度/18 .C^P6S2oJ 2.5压力分布/22 DU!T#H7 2.5.1施加的压力分布/22 K{ P-+( 2.5.2弹性抛光盘响应/23 ;b {#$#`= 2.5.3流体动力/24 /whaY4__O\ 2.5.4力矩/26 ~~/,2^ 2.5.5黏弹性和黏塑性抛光盘特性/29 [inlxJD 2.5.6工件抛光盘失配/33 4zMvHe 2.6确定性面形/54 T3{O+aRt 参考文献/57 U?0|2hR~ 第3章表面质量 G)7U&B 3.1亚表面机械损伤/63 &O'W+4FAc 3.1.1压痕断裂力学/63 ZE=sw}= 3.1.2研磨过程中的亚表面机械损伤/76 *J-pAN
3.1.3抛光过程中的SSD/91 81Kf X {| 3.1.4蚀刻对SSD的影响/99 P)Adb~r 3.1.5最小化SSD的策略/107 0<m7:D
Gd 3.2碎屑、颗粒和残留物/108 7h
54j 3.2.1颗粒/108 J8:s=#5 3.2.2残留物/110 ]Fy'M 3.2.3清洁策略和方法/112 xvTtA61Vp 3.3拜尔培层/114 Zy(i_B-b 3.3.1通过两步扩散的钾渗透/116 IBT>&(cnV 3.3.2化学反应性引起的铈渗透/118 JqzoF}WH 3.3.3拜尔培层和抛光工艺的化学结构机械模型/122 !K-1tp$ 参考文献/124 =z# trQ{ 第4章表面粗糙度
p'h'Cz 4.1单颗粒去除功能/130 ,%9XG077 4.2拜尔培层特性/137 >+%#m'Y&& 4.3浆料粒度分布/138 UXct+l 4.4抛光盘机械性能和形貌/141 <X8Urum 4.5浆料界面相互作用/144 >#G%2Vp 4.5.1浆料岛和 #*.!J zOg 粗糙度/144 xGsOnY; 4.5.2浆料中颗粒的胶体稳定性/148 Cv,WG]E7( 4.5.3抛光界面处的玻璃抛光生成物堆积/150 07.p
{X R 4.5.4抛光界面处的三种力/152 if'=W6W 4.6浆料再沉积/154 [5P-K{Ko 4.7预测粗糙度/157 gNZwD6GMe? 4.7.1集成赫兹多间隙(EHMG)模型/157 kZ%
AGc 4.7.2岛分布间隙(IDG)模型/164 Z[@ i/. I 4.8降低粗糙度的策略/167 oKn$g[,SJh 4.8.1策略1: 减少或缩小每粒子负载的分布/167 MRpMmu 4.8.2策略2: 修改给定浆料的去除函数/168 &[d'g0pF 参考文献/170 d'_q9uf' 第5章材料去除率 Km5_P## 5.1磨削材料去除率/173 [(n5-#1S 5.2抛光材料去除率/178 :qo[@ x{ 5.2.1与宏观普雷斯顿方程的偏差/178 Mk*4J]PP 5.2.2宏观材料去除的微观/分子描述/179 e i=
4u' 5.2.3影响单颗粒去除函数的因素/185 5HbHJ.|r 参考文献/195 Vl^x_gs#_] 第Ⅱ部分应用——材料技术 IUOf/mM5 Q6(~VvC- 第6章提高产量: 划痕鉴定和断口分析 WDw<kX 6p <f7 O3 > 6.1断口分析101/200 s,_+5ukv ^(;x-d3 6.2划痕辨识/204 mP^ B2"|q
:a*>PMTn 6.2.1划痕宽度/205 EE'2<"M 2VV>?s 6.2.2划痕长度/206 iF`_-t/k 0N1t.3U 6.2.3划痕类型/207 ranem0KQ)] v6)QLp 6.2.4划痕密度/208 Pim dC6>&@
VX 6.2.5划痕方向和滑动压痕曲率/208 a#1r'z~]} j}Tv/O,f 6.2.6划痕模式和曲率/208
m}yu4 le5@WG/x 6.2.7工件上的位置/209 9'(_*KSH rai'x/Ut}+ 6.2.8划痕辨识示例/209 /o4_rzR? >9w^C1" 6.3缓慢裂纹扩展和寿命预测/210 ^$oa`B^2JM G4i%/_JU 6.4断裂案例研究/213 Jz''UJY/O >.SO2w 6.4.1温度诱发断裂/213 ,.Ofv):= t M5(&cQ!d 6.4.2带摩擦的钝性载荷/221 _L8&.=4]i OG#^d5( 6.4.3玻璃与金属接触和边缘剥落/223 Z*Ffdh>*:& w(HVC 6.4.4胶合导致碎片断裂/225 N)(m^M(~0 /,I?"&FWc 6.4.5压差引起的工件失效/226 (lwV(M hEjvtfM9\- 6.4.6化学相互作用和表面裂纹/229 ZvuY]=^3 jpi,BVTI-X 参考文献/233 xDe^>(," bN?*p($/ 第7章新工艺及表征技术 !wAnsK yMW3mx301j 7.1工艺技术/236 A#$l;M.3R QY+{ OCB
h6~xz0,u 7.1.1刚性与柔性固定块/236 0of:tZU kX V 7.1.2浅层蚀刻和深蚀刻/240 C=c&.-Nb9 #NT~GhWFf 7.1.3使用隔膜或修整器进行抛光垫磨损管理/241 i8<5|du&? |%4nU#GoB 7.1.4密封、高湿度抛光腔室/244 AYNz {9 7.1.5工程过滤系统/244 `LFT"qnp 7.1.6浆液化学稳定性/246 Il/`#b@h 7.1.7浆料寿命和浆料回收/250 Wr Wz+5M8 7.1.8超声波抛光垫清洗/250 h9Sf 7.2工件表征技术/252 pz2E+o 7.2.1使用纳米划痕技术表征单颗粒去除函数/252 4-O.i\1q 7.2.2使用锥形楔片测量亚表面损伤/253 (QFZM"G 7.2.3使用特怀曼效应进行应力测量/255 =2Ju)!%wr 7.2.4使用SIMS对拜尔培层进行表征/255 \.P'8As 7.2.5使用压痕和退火进行表面致密化分析/256 qUe2(/TQu 7.2.6使用静态压痕法测量裂纹发生和扩展常数/258
H|s Iw: 7.3抛光或研磨系统表征技术/258 %.[AZ> 7.3.1使用SPOS分析的浆料PSD末端结构/258 !h&h;m/c 7.3.2使用共焦显微镜测量抛光垫形貌/259 /pe.?Zd 7.3.3使用zeta电位测量浆料稳定性/259 pC4uar 7.3.4红外成像测量抛光过程中的温度分布/261 fpNq 7.3.5使用非旋转工件抛光表征浆料空间分布和黏弹性研磨盘响应/261 -XECYwTh 7.3.6使用不同盘面槽结构分析浆料反应性与距离/262 [Qk j} 参考文献/263 ;|rFP 第8章新型抛光方法 -b%' K}.C 8.1磁流变抛光/265 F[ ^ p~u{ 8.2浮法抛光/271 L-W*h 8.3离子束成形/273 };(2 na 8.4收敛抛光/275 .Xta;Py|J 8.5滚磨抛光/279 ^-#:T 8.6其他子孔径抛光方法/285 1iY?t 参考文献/288 |b
Z
58{} 第9章抗激光损伤光学元件 F8m@mh*8> 9.1激光损伤前体/296 0} \;R5a< 9.2减少激光光学元件中的SSD/300 VjSbx'i 9.3高级缓解过程/301 bxz6
>> 参考文献/306 K<ldl.
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