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《强激光与粒子束》 2017年11期
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熔石英元件HF刻蚀的实验研究

程健  王景贺  张培月  张磊  
【摘要】:为深入了解熔石英元件化学刻蚀过程,研究了HF刻蚀反应机理、HF刻蚀工艺参数以及刻蚀对表面质量的影响规律。通过控制变量法,获得刻蚀速率随HF浓度、刻蚀温度以及NH4F浓度的变化规律。对刻蚀不同深度后的元件表面粗糙度、形貌、杂质含量以及激光损伤阈值进行了检测,实验结果表明:刻蚀速率受多种因素共同影响,其中HF浓度的促进作用最为显著;刻蚀后的熔石英表面形貌复杂,有横向、纵向、拖尾等形式的划痕,以及坑点、杂质等缺陷,其中横向划痕和纵向划痕占据了缺陷部分的主体,主要杂质铈元素随刻蚀时间的增长不断减少;激光损伤阈值测量实验表明,通过HF刻蚀将元件损伤阈值提高了59.6%。
【作者单位】哈尔滨工业大学机电工程学院;
【基金】:科学挑战专题资助项目(JCKY2016212A506-0503) 国家自然科学基金项目(51475106) 中国工程物理研究院超精密加工技术重点实验室开放基金项目(KF14007)
【分类号】:TN24
【正文快照】:
在各类光学系统中,熔石英材料凭借其良好的特性得到广泛的应用,尤其在大型高功率激光器系统中,熔石英元件数量十分庞大,并且是多种关键部件的重要组成部分。然而,元件在研磨、抛光等机械加工过程中不可避免地会产生亚表层损伤(SSD),该亚表层损伤区域可部分或全部隐藏于抛光再

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