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中国科学院大连化学物理研究所专利：一种紧凑型偏转会聚离子束的静电透镜
中国科学院大连化学物理研究所 专利 紧凑型 偏转 会聚离子束 静电透镜
2023/11/13
本发明涉及质谱中实现离子束偏转会聚功能的离子光学系统，具体的说是利用静电场对离子束实现偏转角度调节及离子束径向会聚功能的一种离子光学透镜。该透镜体积小巧，结构紧凑，包括主透镜电极组件和三维定位绝缘组件，依次施加有不同电压；离子束开始沿透镜轴线方向运动，经过主透镜电极后，离子束的运动方向发生偏转，且在径向方向产生会聚。偏转的角度可以通过主透镜电极电压差来调节，而会聚的焦点通过主透镜的电位来调节。本发...
针对小特征尺寸连续位相板中频段成分分布广、误差梯度大的面形特点，分析了离子束修形技术加工连续位相板过程中影响加工精度的几种因素，包括扫描步距、材料去除方式、定位精度和材料去除量求解。分析指出：根据采样定理确定去除函数的扫描步距可实现对不同尺寸特征单元的有效加工；进一步优化材料去除方式能够确保修形过程中驻留时间的平稳运行，实现全频段误差一致收敛。另外，采用面形匹配方法对测量误差进行校正实验，可获取准...
离子束溅射氧化钽薄膜的光学带隙特性
Ta2O5薄膜 禁带宽度 Urbach带尾宽度 制备参数 影响权重
2016/8/30
Ta2O5薄膜是可见光到近红外波段中重要的高折射率薄膜材料之一。本文针对离子束溅射制备Ta2O5薄膜的光学带隙特性开展了实验研究工作，基于Cody-Lorentz模型表征了薄膜的光学带隙特性，重点针对薄膜的禁带宽度和Urbach带尾宽度与制备参数之间的相关性进行研究。研究结果表明：在置信概率95%以上时，对Ta2O5薄膜禁带宽度影响的制备参数，权重大小依次为氧气流量、基板温度、离子束电压；而对Ta...
超高精度离子束抛光工具设计与性能分析
离子束修形 聚焦离子光学系统 离子束特性
2015/4/20
为了解决高精度光学修形问题，进行离子束抛光工具的设计与性能分析研究。通过开展离子束抛光工具设计方法的研究、聚焦离子光学系统结构设计和离子束流特性的分析，进行计算机仿真研究和中和器一体化设计；研制聚焦离子光学系统和中和器，并采用15mm和10mm的聚焦离子光学系统进行修形加工实验，将口径150mm的熔石英平面镜从初始面形误差RMS15.58nm修正到RMS0.79nm。结果证明了聚焦离子光学系统设计...
宽波段全息-离子束刻蚀光栅的设计及工艺
全息光栅 宽波段光栅 离子束刻蚀 刻蚀模拟
2015/1/7
设计和制作了一种在同一基底上具有多闪耀角的宽波段全息-离子束刻蚀光栅。提出了组合形成宽波段全息-离子束刻蚀光栅的分区设计方法,优化了3种闪耀角混合的宽波段全息光栅设计参数,并利用反应离子束刻蚀装置对该光刻胶掩模进行刻蚀图形转移,采用分段、分步离子束刻蚀技术开展了获得不同闪耀角的离子束刻蚀实验。最后在同一光栅基底上分区制作了位相相同,并具有9,18,29° 3个不同闪耀角,口径为60 mm×60 m...
研究了三轴离子束系统抛光大口径高陡度离轴非球面过程中镜面曲率变化对离子束抛光去除函数的影响.提出了利用修正矩阵修正各驻留点处的去除函数信息,进而实现对高陡度离轴非球面高精度抛光的方法.该方法通过对离轴非球面进行坐标转换来降低陡度变化对去除函数的影响;基于Sigmund溅射理论分析离子束抛光非球面材料的去除率,建立离子束抛光非球面去除函数模型,计算了材料去除率在非球面各驻留点处的变化.最后,根据投影...
由于传统的离子抛光工艺采用的确定去除函数的方法操作复杂且成本很高,本文提出了利用法拉第杯对离子束流空间分布进行测量、标定的方法,并计算得到不同离子源工作参数对应的去除函数.首先,基于离子束抛光材料去除原理,研究了离子束抛光过程中束流分布与能量对去除函数的影响,并提出简化的离子束抛光去除函数模型.然后,设计实验并得出离子束流空间分布与去除函数相关参数间的关系,计算得到了不同离子源工作参数产生的离子束...
采用正交试验设计方法，系统研究了离子束溅射HfO2、Ta2O5 和SiO2 薄膜的沉积速率与工艺参数（基板温度、离子束压、离子束流和氧气流量）之间的关联性。采用正交表L9（34）设计了9 组实验，采用时间监控的离子束溅射沉积方法，分别制备HfO2、Ta2O5 和SiO2 薄膜，并对三种薄膜的27 个样品采用椭圆偏振法测量并计算物理厚度，继而获得沉积速率。实验结果表明：对Ta2O5 和SiO2 薄膜...
为了满足深紫外光刻物镜对薄膜的要求,得到低损耗、高稳定性、长寿命的深紫外薄膜,需要选用适当的镀膜工艺方法。分别选取了离子束溅射法、热舟蒸发法和电子束蒸发法优化后的最佳工艺参量,在融石英基底上使用3种方法镀制了单层LaF3薄膜。首先,利用光度法得出3种方法镀制LaF3薄膜在185nm~800nm范围内的折射率n和消光系数k。然后,采用原子力显微镜对薄膜表面粗糙度进行了测量。最后,薄膜的微结构使用X射...
“离子束抛光设备研制”项目技术验收会召开（图）
离子束 抛光设备 项目技术验收会
2013/3/5
2013年2月28日下午，国家自然科学基金专项项目科学仪器基础研究专款“离子束抛光设备研制”技术验收会在中科院国家天文台南京天文光学技术研究所召开。来自基金委、南京理工大学和国家天文台的领导专家出席会议，会议由专家组组长、国家天文台王森研究员主持。
离子束溅射技术是制备Ta2O5薄膜的重要技术之一。采用正交试验设计方法，系统研究了Ta2O5薄膜的折射率、折射率非均匀性、消光系数、沉积速率和应力与工艺参数（基板温度、离子束压、离子束流和氧气流量）之间的关联性。通过使用分光光度计和椭圆偏振仪测量Ta2O5薄膜透过率光谱和反射椭偏特性，再利用全光谱反演计算的方法获得薄膜的折射率、折射率非均匀性、消光系数和物理厚度。Ta2O5薄膜的应力通过测量基底镀...
不同离子束参数诱导单晶硅纳米微结构与光学性能
低能离子束刻蚀 自组织纳米结构 表面形貌 表面粗糙度(RMS) 光学透过率
2013/1/10
使用微波回旋共振离子源，研究了低能Ar+离子束正入射时不同离子束能量和束流密度对单晶硅（100）表面的刻蚀效果及光学性能。结果表明，当离子束能量为1 000 eV，束流密度为88~310 μA/cm2时，样品表面出现自组装纳米点状结构，且随着离子束流密度增加排列紧密而有序；粗糙度呈现先减小后迅速增大的趋势，在160 μA/cm2附近达到极小值；刻蚀后，近红外波段内平均透过率由53%提高到57%以上...
采用离子束溅射沉积技术，在熔融石英基底上制备了SiO2薄膜，研究了热处理对离子束溅射SiO2薄膜结构特性的影响。热处理温度对表面粗糙度影响较大，低温热处理可降低表面粗糙度，高温热处理则增大表面粗糙度，选择合适的热处理温度，可以使表面粗糙度几乎不变。采用X射线衍射仪（XRD）物相分析方法，分析了热处理对离子束溅射SiO2薄膜的无定形结构特性的影响，当退火温度为550 ℃，离子束溅射SiO2薄膜的短程...
离子束作用下的光学表面粗糙度演变研究
离子束抛光 光学表面粗糙度 倾斜入射抛光 牺牲层抛光技术
2010/5/8
为了获得超光滑光学表面，介绍了离子束作用下改善表面粗糙度的抛光方法，并通过相关的实验进行了验证。光学材料是典型的硬脆材料，在加工过程中的表面粗糙度要经历复杂的演变过程。离子束加工作为光学镜面加工中的最后一道工序，如果在修正面形的同时，能够有效地改善表面粗糙度，那么离子束加工的性能就可以得到更好的延伸。分析了离子束作用下的粗糙度演变机理，在此基础上提出了倾斜入射抛光和牺牲层抛光技术2种改善表面粗糙度...