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。 lDAw0 C3 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。 #M8"b]oh6
[attachment=125215] G]5'U"c j3
,gRsbC 目录 +gT?{;3[i 致谢 1Rwk}wL 第Ⅰ部分基本相互作用——材料科学 t|%iW%m4 第1章绪论 oYqlN6n,=6 1.1光学制造工艺/2 5N '
QG<jE 1.2光学制造工艺的主要特点/5 zXMIDrq 1.3材料去除机制/8 !&19%C4 参考文献/10 yQCfn1a) 第2章面形 %] 2.1普雷斯顿方程/12 ZRcY; ? 2.2普雷斯顿系数/13 #PtV=Ee1 2.3界面摩擦力/16 6AzH'HF 2.4运动和相对速度/18 rEZa%)XJ 2.5压力分布/22 l} h<2 2.5.1施加的压力分布/22 RCgs3JIE+2 2.5.2弹性抛光盘响应/23 #msk'MVt 2.5.3流体动力/24 dr:)+R 2.5.4力矩/26 WFLT[j!1 2.5.5黏弹性和黏塑性抛光盘特性/29 &AlVJEI+ 2.5.6工件抛光盘失配/33 PsLuyGR.< 2.6确定性面形/54 # {!Qf\1M 参考文献/57 q=|>r
n_ 第3章表面质量 %.<w8ag 3.1亚表面机械损伤/63 B4&x?-0ZC 3.1.1压痕断裂力学/63 >dZ x+7 3.1.2研磨过程中的亚表面机械损伤/76 hv7!x=?8 3.1.3抛光过程中的SSD/91 /t
,ujTK 3.1.4蚀刻对SSD的影响/99 0y|}}92: 3.1.5最小化SSD的策略/107 *gZ4Ub|O 3.2碎屑、颗粒和残留物/108 f'R^MX2 3.2.1颗粒/108 30[?XVI& 3.2.2残留物/110 >*Y~I0> 3.2.3清洁策略和方法/112 D<Ads 3.3拜尔培层/114 b6oPnP_3P 3.3.1通过两步扩散的钾渗透/116 N6yqA)z?; 3.3.2化学反应性引起的铈渗透/118 %n!s{5:F 3.3.3拜尔培层和抛光工艺的化学结构机械模型/122 oREZ^pE@ 参考文献/124 O^oFH
OpFh 第4章表面粗糙度 g4%x7#vz0 4.1单颗粒去除功能/130 'du:Bxl`d4 4.2拜尔培层特性/137 mVU(u_lh 4.3浆料粒度分布/138 Z\O ,9 4.4抛光盘机械性能和形貌/141 _Z5l
Nu 4.5浆料界面相互作用/144 A-.jv 4.5.1浆料岛和 I@ }:} 8t 粗糙度/144 _vvnxG!x& 4.5.2浆料中颗粒的胶体稳定性/148 0(-'L\<>x 4.5.3抛光界面处的玻璃抛光生成物堆积/150 \asF~P 4.5.4抛光界面处的三种力/152 #).om*Xh 4.6浆料再沉积/154 hGD7/qTN 4.7预测粗糙度/157 }=7tGqfw 4.7.1集成赫兹多间隙(EHMG)模型/157 $ShL^g@ 4.7.2岛分布间隙(IDG)模型/164 Qn<J@% 4.8降低粗糙度的策略/167 PS(9?rX#+ 4.8.1策略1: 减少或缩小每粒子负载的分布/167 /gXli) 4.8.2策略2: 修改给定浆料的去除函数/168 o&gcFOM22 参考文献/170 j:$2,?|5 第5章材料去除率 ,GZ(>| 5.1磨削材料去除率/173 g#5g0UP)V 5.2抛光材料去除率/178 '_@=9 \< 5.2.1与宏观普雷斯顿方程的偏差/178 (/Z~0hA[Q 5.2.2宏观材料去除的微观/分子描述/179 %+FM$xyJ 5.2.3影响单颗粒去除函数的因素/185 yBht4"\Al 参考文献/195 1wqCoDgkp 第Ⅱ部分应用——材料技术 u ldea) d<(1^Rto 第6章提高产量: 划痕鉴定和断口分析 eJ$?T7aUf ^/mQo`[G 6.1断口分析101/200 tCtR(mG=A 7^as~5'&- 6.2划痕辨识/204 `=b*g24z[N Yca9G?^\v 6.2.1划痕宽度/205 W{ @lt} Vg6?a 6.2.2划痕长度/206 8+v6%,K2 8p>%}LX/ 6.2.3划痕类型/207 FhAuTZk X#1So .}c 6.2.4划痕密度/208 !);}zW! E)H8jBm6w 6.2.5划痕方向和滑动压痕曲率/208
`k_5Pz\ Nki18ud# 6.2.6划痕模式和曲率/208 noh3mi pRUN[[L 6.2.7工件上的位置/209 {eqUEdC 8Tv;,a 6.2.8划痕辨识示例/209 ./J.OU1 DU]MMR 6.3缓慢裂纹扩展和寿命预测/210 .l !:|Fd 5|S|HZ8G 6.4断裂案例研究/213 )0fQ(3oOg k[y{&f, 6.4.1温度诱发断裂/213 @Mt6O_V zUIh8cAoE 6.4.2带摩擦的钝性载荷/221 -md2Z0^ Kc dUOjPq97 6.4.3玻璃与金属接触和边缘剥落/223 eey <:n/Z QVn!60[lj 6.4.4胶合导致碎片断裂/225 /M v\~vg$1 T*-*U/ 6.4.5压差引起的工件失效/226 4x e:+sA.N !ssE >bDa 6.4.6化学相互作用和表面裂纹/229 g%1!YvS3v !*?&V3! 参考文献/233 u0w2v+ P}DrUND 第7章新工艺及表征技术 ^ylJ_lN&=1 S;i^ucAF 7.1工艺技术/236 XrFyN(p >^D"% Oj y WI[6l6 7.1.1刚性与柔性固定块/236 :4]&R9J>o pc:K5 -Os 7.1.2浅层蚀刻和深蚀刻/240 H6bomp" <uu1e@P 7.1.3使用隔膜或修整器进行抛光垫磨损管理/241 x #BUIi K)l{3\9l| 7.1.4密封、高湿度抛光腔室/244 hY-;Wfg 7.1.5工程过滤系统/244 |K aXek 7.1.6浆液化学稳定性/246 jWUN~#p! 7.1.7浆料寿命和浆料回收/250 ogip#$A}3 7.1.8超声波抛光垫清洗/250 7&'^H8V 7.2工件表征技术/252 ,Xo9gn 7.2.1使用纳米划痕技术表征单颗粒去除函数/252 [WY
NA-O 7.2.2使用锥形楔片测量亚表面损伤/253 E
I)Pfx"0 7.2.3使用特怀曼效应进行应力测量/255 ]/JE# 7.2.4使用SIMS对拜尔培层进行表征/255 \eI )(,A 7.2.5使用压痕和退火进行表面致密化分析/256 T/)$}#w0i 7.2.6使用静态压痕法测量裂纹发生和扩展常数/258 Y]&HU) u 7.3抛光或研磨系统表征技术/258 l
\xIGs 7.3.1使用SPOS分析的浆料PSD末端结构/258 E)#3*Wlu$ 7.3.2使用共焦显微镜测量抛光垫形貌/259 [^1;8Tbk 7.3.3使用zeta电位测量浆料稳定性/259
AN$}%t" 7.3.4红外成像测量抛光过程中的温度分布/261 7bQ#M )} 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 1S
0GjR 7.3.6使用不同盘面槽结构分析浆料反应性与距离/262 g3e\'B' 参考文献/263 q fadsVp 第8章新型抛光方法 0N_Ma')i 8.1磁流变抛光/265 VqVP5nT'= 8.2浮法抛光/271 s-*8= 8.3离子束成形/273 Vy-H3BR 8.4收敛抛光/275 0O!%NL[, 8.5滚磨抛光/279 04WKAP'c
N 8.6其他子孔径抛光方法/285 PX\}lTJ 参考文献/288 wvx
N6 第9章抗激光损伤光学元件 1 (P>TH 9.1激光损伤前体/296 rM=Q.By+\ 9.2减少激光光学元件中的SSD/300 goIn7ei92 9.3高级缓解过程/301 Ju)2J?Xs5 参考文献/306 4LUFG
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