[发明专利]一种针对熔石英光学元件进行抛光的方法及其装置

权利要求书

1.一种针对熔石英光学元件进行抛光的方法，是利用非活性的气体电弧放电产生高温等离子体，在气压和管壁冷压缩效应作用下，等离子体炬焰体集束聚焦于工件表面，使与焰体作用区域的熔石英表面温度急剧升高至熔石英材料的熔点，熔融态的石英在静张力作用下局部流平，达到抛光作用。

2.根据权利要求1所述的针对熔石英光学元件进行抛光的方法所使用的装置，包括等电弧等离子体炬射流喷枪（1）、六轴联动机械手及其控制系统（2）、排气系统（3）、光学减震平台（4）、电弧等离子体发生器（5）和样品台（6），六轴联动机械手及其控制系统（2）和样品台（6）设置于光学减震平台（4）上部，等电弧等离子体炬射流喷枪（1）位于样品台（6）的上方，所述等电弧等离子体炬射流喷枪（1）由涡旋式工作气体进气口（101）、圆形绝缘隔离罩（102）、内电极（103）、不锈钢管壁（104）、喇叭状等离子体喷嘴（105）、绝缘接头（106）构成，其特征在于：

        所述样品台（6）具有自加温功能；

       所述等电弧等离子体炬射流喷枪（1）中，所述内电极（102）表面涂覆TiN涂层；所述不锈钢管壁（103）的材质为1Cr18Ni9Ti，且外壳管壁厚度在5~8mm范围；所述圆形绝缘隔离罩（104）材质为陶瓷，其壁厚不小于2mm；所述喇叭状等离子体喷嘴（105）材质为1Cr18Ni9Ti，其喷枪口直径与后端喇叭口直径比例应介于1:8~1:10，喇叭口开孔角度控制在35~45^o范围；

       所述排气系统（3）由封闭罩（301），气路挡板（302），管道（303）及抽气电机（304）构成，封闭罩（301）通过管道（303）与抽气电机（304）连接，位于封闭罩（301）一侧的管道（303）上设置有气路挡板（302），所述封闭罩（301）材质为透明有机玻璃，所述气路挡板（302）为不锈钢材质。

3.根据权利要求2所述的一种针对熔石英光学元件进行抛光的方法所使用的装置，其特征在于：所述气路挡板（302）是栅栏式。

4.根据权利要求2或3所述的一种针对熔石英光学元件进行抛光的方法所使用的装置，其特征在于：所述自加温样品台（6）的材质为金属铜，其上端面为光滑表面，样品台底部设置有电阻丝加热装置。

5.根据权利要求4所述的一种针对熔石英光学元件进行抛光的方法所使用的装置，其特征在于：所述等电弧等离子体炬射流喷枪（1）中使用的工作气体为氮气，其纯度不小于99.99%，且气压控制在0.04~0.07MPa之间；电弧离子体发生器5采用20~40KHz的中频电源，其工作功率在450W~1KW。

6.根据权利要求5所述的一种针对熔石英光学元件进行抛光的方法所使用的装置，其特征在于：喷枪所获得等离子体炬的束流直径控制在0.5~2mm。

7.根据权利要求6所述的一种针对熔石英光学元件进行抛光的方法所使用的装置，其特征在于：所述内电极（103）为一空心圆柱状金属柱，其前端为圆滑的半球状弧面。