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。 oNEU?+ 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。 74[}AA
[attachment=125215] $==hr^H -u9{R \S 目录 .g|pgFM? 致谢 (PB|.`_<H 第Ⅰ部分基本相互作用——材料科学 [Q$"+@jw 第1章绪论 ipyO&v 1.1光学制造工艺/2 .[_&>@bmrP 1.2光学制造工艺的主要特点/5 Q;^([39DI 1.3材料去除机制/8 k~hL8ZT[ 参考文献/10 ^#Z(&/5f0 第2章面形 f~U|flL^ 2.1普雷斯顿方程/12 '%~zu]f' 2.2普雷斯顿系数/13 #/1Bam6 2.3界面摩擦力/16 `kz_q/K 2.4运动和相对速度/18 nrxN_0 R% 2.5压力分布/22 ^1nf|Xj[ 2.5.1施加的压力分布/22 yT,UM^' 2.5.2弹性抛光盘响应/23 d6n6 =
[* 2.5.3流体动力/24 P$oa6`%l 2.5.4力矩/26 #?,cYh+ 2.5.5黏弹性和黏塑性抛光盘特性/29 {6AJ>}3 2.5.6工件抛光盘失配/33 q6D hypB 2.6确定性面形/54 oJR!0nQ 参考文献/57 h*KhH>\ 第3章表面质量 [+%*s3`c# 3.1亚表面机械损伤/63 ~/.&Z`ls 3.1.1压痕断裂力学/63 Y{S/A *X 3.1.2研磨过程中的亚表面机械损伤/76 i4-L!<bJ 3.1.3抛光过程中的SSD/91 =o-qu^T^u 3.1.4蚀刻对SSD的影响/99 >/n/n{{ 3.1.5最小化SSD的策略/107 cCeD3CuRA% 3.2碎屑、颗粒和残留物/108 2Hd6 3.2.1颗粒/108 |On6?5((e 3.2.2残留物/110 v0y7N_U5n 3.2.3清洁策略和方法/112 |_rj12.xo 3.3拜尔培层/114 q'@UZ$2 3.3.1通过两步扩散的钾渗透/116 QJTC@o 3.3.2化学反应性引起的铈渗透/118 :V"}"{(6 3.3.3拜尔培层和抛光工艺的化学结构机械模型/122 $C>EnNx 参考文献/124 Gah e-%J 第4章表面粗糙度 C8jZcs#4 4.1单颗粒去除功能/130 XR&*g1 4.2拜尔培层特性/137 t3WlVUtq3 4.3浆料粒度分布/138 ruW6cvsvet 4.4抛光盘机械性能和形貌/141 :G`_IB\ 4.5浆料界面相互作用/144 B\mdOTLQ 4.5.1浆料岛和 &]M<G)9 粗糙度/144 [|>.iH X 4.5.2浆料中颗粒的胶体稳定性/148 o4J K$% 4.5.3抛光界面处的玻璃抛光生成物堆积/150 p\HXE4d' 4.5.4抛光界面处的三种力/152 xM*v!J, 4.6浆料再沉积/154 BkJcT 4.7预测粗糙度/157 Vz,WPm$I 4.7.1集成赫兹多间隙(EHMG)模型/157 $@NZ*m%?JQ 4.7.2岛分布间隙(IDG)模型/164 }I;W 4.8降低粗糙度的策略/167 Du{]r[[C 4.8.1策略1: 减少或缩小每粒子负载的分布/167 w9oiu$7), 4.8.2策略2: 修改给定浆料的去除函数/168 emaNmpg 参考文献/170 `rcjZ^n 第5章材料去除率 r9%W?fEBp 5.1磨削材料去除率/173 l5MxJ>?4%B 5.2抛光材料去除率/178 JDs<1@ \ 5.2.1与宏观普雷斯顿方程的偏差/178 W,<Vr2J[ 5.2.2宏观材料去除的微观/分子描述/179 x O)nS _I 5.2.3影响单颗粒去除函数的因素/185 Z4e?zY 参考文献/195 RDZq(rKc 第Ⅱ部分应用——材料技术 e9:l EbW7Av 第6章提高产量: 划痕鉴定和断口分析 BBx"{~ +j<Nu)0iY 6.1断口分析101/200 sv[)?1S SUx0!_f*R 6.2划痕辨识/204 -{w&ya4X Gg&jb= 6.2.1划痕宽度/205 @-m&X2J+c *0iP*j/] 6.2.2划痕长度/206 l|&nGCW G ;z2}Ei 6.2.3划痕类型/207 (;n|>l?* h8h4)>: 6.2.4划痕密度/208 ]EK"AuEz` @#V{@@3$ 6.2.5划痕方向和滑动压痕曲率/208 Qj=l OhM *n*OVI8L 6.2.6划痕模式和曲率/208 ~/NA?E-c W$3p,VTMmB 6.2.7工件上的位置/209 p$ko=fo-*_ -r,J>2`l 6.2.8划痕辨识示例/209 k&**f_b Rub"" Ga 6.3缓慢裂纹扩展和寿命预测/210 +<iw|vr 4@bL` L) 6.4断裂案例研究/213 [$V_qFv{ _
x7Vyy5 6.4.1温度诱发断裂/213 CEUR-LK0 _Y0o\0B 6.4.2带摩擦的钝性载荷/221 3!d|K%J a@ lK+t 6.4.3玻璃与金属接触和边缘剥落/223 ,wq.C6;& p#?1l/f"
6.4.4胶合导致碎片断裂/225 *R&g'y^d J#D!J8KP7 6.4.5压差引起的工件失效/226 L*5&hPU E:i3
/Ep? 6.4.6化学相互作用和表面裂纹/229 KavRW.w ~MXPiZG? 参考文献/233 $<yb~z7J <y!BO 第7章新工艺及表征技术 5!5P\o k_^d7yH 7.1工艺技术/236 C[pAa 8 c#l
(~g$D+ 9]S}m[8k 7.1.1刚性与柔性固定块/236 a-Y K* +J^}"dG 7.1.2浅层蚀刻和深蚀刻/240 0h; -Yg zX5p'8- 7.1.3使用隔膜或修整器进行抛光垫磨损管理/241 3wr~P aMHIOA%Kh 7.1.4密封、高湿度抛光腔室/244 Ek4aC3 7.1.5工程过滤系统/244 p?!]sO1l 7.1.6浆液化学稳定性/246 bFTWuM 7.1.7浆料寿命和浆料回收/250 ;[6u79;I 7.1.8超声波抛光垫清洗/250 beq)Frn^ 7.2工件表征技术/252 doe[f_\ 7.2.1使用纳米划痕技术表征单颗粒去除函数/252 Ck[Z(=b$$: 7.2.2使用锥形楔片测量亚表面损伤/253 xi.;`Q^# 7.2.3使用特怀曼效应进行应力测量/255 E`'+1 7.2.4使用SIMS对拜尔培层进行表征/255
:Ct}||9/ 7.2.5使用压痕和退火进行表面致密化分析/256 \Q3m?)X=Gd 7.2.6使用静态压痕法测量裂纹发生和扩展常数/258 qV(Plt% 7.3抛光或研磨系统表征技术/258 Kj-`ru 7.3.1使用SPOS分析的浆料PSD末端结构/258 2S/^"IM[" 7.3.2使用共焦显微镜测量抛光垫形貌/259 ^ i\zMMR 7.3.3使用zeta电位测量浆料稳定性/259 mB!81%f%| 7.3.4红外成像测量抛光过程中的温度分布/261 ;z[yNW8 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 XL"e<P;t 7.3.6使用不同盘面槽结构分析浆料反应性与距离/262 Mk^o*L{H 参考文献/263 9,9( mbWJv 第8章新型抛光方法 m=n
V$H 8.1磁流变抛光/265 #S1)n[ 8.2浮法抛光/271 a
@TAUJ, 8.3离子束成形/273 }b0qrr 8.4收敛抛光/275 ?49wq4L;a 8.5滚磨抛光/279 - BocWq\ 8.6其他子孔径抛光方法/285 zKI(yC 参考文献/288 CE?R/uNo{ 第9章抗激光损伤光学元件 jsL'O;K/ 9.1激光损伤前体/296 z~X] v["d 9.2减少激光光学元件中的SSD/300
r_o2d 8 9.3高级缓解过程/301 Y[pGaiN: 参考文献/306 .Wb),
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