[发明专利]对光学元件表面污染物进行清理的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对洁净度要求高的材料表面吸附物、污染物进行清理的装置和方法，特别适用于光学元件、真空腔体表面沉积的污染物的清理，属于光学、真空技术领域。

背景技术

在高功率强激光及应用系统、半导体工艺的曝光系统中，强激光的传输和会聚的光学元件，一般放置在真空系统或充保护气体的真空系统中，长时间工作后，在光学元件表面、系统内表面上由于强激光作用到光路以外区域的各种部件、材料上产生的污染物会吸附或沉积在光学元件表面，这些污染物将影响光学元件的透过率和光束质量，并因为透过率的降低产生热效应，对光学元件产生不良影响。

因此，等光学元件表面污染物达到一定程度后，如何对光学元件的污染进行清理是非常重要的。同时对于其他真空行业、半导体行业等对材料清洁度要求非常高的系统中，对材料表面的污染物清除也十分重要，因此如何快速在对系统工作不产生大的影响的前提下对系统中的污染物进行快速清除有非常好的应用前景。

现有技术中有利用等离子体作用下的污染物清理、洗涤方式的系统污染物清除等方式，需要将元件从系统中拆除、或有可能损伤光学元件表面，过程操作难度大，不适合现场快速清理需求。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种采用强光作用下将污染物从光学元件表面或真空腔体内表面激发释放出来，并采用气体吹扫方式，用真空系统将污染物和吹扫气体共同抽出真空腔体，同时采用氢气等吹扫气体，可以使沉积在光学表面对性能影响大的碳类污染物转变为甲烷等气体成分排除出系统。该方法和装置具备快速进行材料表面污染物清除的特点，系统结构简单易操作。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供了一种对光学原件表面污染物进行清理的装置，该装置包括真空腔体、设于真空腔体内部的闪光灯光源、气体吹扫头、光学元件、设于真空腔体外部的闪光灯电源、真空机组；

闪光灯电源通过穿过真空腔体的电极引线与闪光灯光源相连并为其提供工作电压；

闪光灯光源放在需要进行污染物清理的光学元件的内部表面附近，使其工作时发出的光线作用到光学元件需要清理的表面；

闪光灯光源工作时，气体吹扫头用于喷射气体，并该喷射气体作用在光学元件和需要清理的真空腔体内表面上，在闪光灯光源作用下光学元件表面和真空腔体内表面释放的污染物发生反应或被气流带走。

优选的，气体吹扫头喷射的气体是无机气体或有机易挥发气体或上述气体的混合物。

优选的，无机气体是氢气、氮气，有机易挥发气体是酒精、丙酮。

优选的，闪光灯光源为高功率密度光源，发出的光作用在光学元件表面或真空腔体内表面时，使沉积在这些表面上的污染物从表面释放出来，并使部分释放出来的污染物成分发生电离，或与吹扫气体发生反应产生形成新的气体成分被真空机组抽出真空腔体。

优选的，所述高功率密度光源包括脉冲氙灯、卤素灯、固体激光光源。

本发明还提供了一种对光学原件表面污染物进行清理的方法，该方法包括如下步骤：

闪光灯光源放在需要进行污染物清理的光学元件以及真空腔体的内部表面附近，使其工作时发出的光作用到需要清理的表面；

采用真空机组对真空腔体抽真空后，开启闪光灯电源使闪光灯光源工作，并同时用气体吹扫头对需要清理的表面吹出气体。

闪光灯光源发出的光作用在光学元件表面或真空腔体内表面时，使沉积在这些表面上的污染物从表面释放出来，并使部分释放出来的污染物成分发生电离，或与吹扫气体发生反应产生形成新的气体成分被真空机组抽出真空腔体；

优选的，采用真空机组对真空腔体抽真空并同时对真空腔体内部采用吹扫头对真空腔体内部连续吹气，然后开启闪光灯电源使闪光灯光源工作，释放出的污染物与吹扫气体一起被真空机组抽出真空腔体。

优选的，当吹扫气体是氢气或有机气体时，在真空机组排气口进行防爆处理。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：具备快速进行光学元件表面、真空腔体内表面、材料表面吸附物、污染物的清除，结构简单易操作。

附图说明

图1是对光学元件表面污染物进行清理的装置示意图，

其中有：闪光灯光源1、闪光灯电源2、气体吹扫头3，光学元件4、真空腔体5、真空机组6、电极引线7、吹扫头吹射气体8、光学元件表面释放的污染物9、闪光灯光源发出的光线10。

具体实施方式