[发明专利]一种激光系统用光学玻璃的无损清洗工艺

说明书

本发明公开了一种激光系统用超光滑光学玻璃的无损清洗工艺，包括弱酸浸泡、纯水漂洗、疵病检测、有机洗剂清洗、纯水漂洗、IPA脱水、IPA慢提拉干及洁净度检测等步骤；本发明的步骤是通过弱酸溶剂浸泡及超声清洗的方式软化基片表面残留物，随后利用纯水进行漂洗，纯水漂洗完成后利用有机溶剂超声清洗，去除表面的酸性洗剂残留，随后再次利用纯水漂洗去除表面残留的有机溶剂，纯水漂洗完成后利用IPA进行超声脱水，最后利用IPA高温蒸汽进行烘干，去除表面的IPA残留，实现超光滑光学玻璃的无损清洗，清洗完成后，利用光学显微镜进行实时检测，保证清洗工序的重复一致性。

技术领域

本发明属于超声波清洗工艺领域，具体涉及一种应用于激光系统的超光滑光学镜片的无损清洗工艺。

背景技术

在激光系统中，光学镜片是核心的关键元器件之一，其抗激光损伤阈值直接决定了光学镜头的使用寿命。光学镜片的抗激光损伤阈值取决于其表面光洁度、基片洁净度及成膜质量等多因素。光学镜片超光滑抛光完成后，表面依旧存有一定的有机物、无机物及金属离子污染等，同时，在镜片的微表面易存有一定的道子、划痕等疵病，仅通过肉眼检测难以直接观测，利用超声波清洗手段去除镜片表面的残留后，才能对微表面的疵病进行观测。为有效去除光学镜片表面的残留，超声波无损清洗对于光学镜片加工及光洁度判定具有显著的作用，直接影响后续成膜品质。

目前常用的光学镜片清洗方法主要有人工擦拭法及半自动超声波清洗两种。人工擦拭法对清擦工要求较高，在批量化生产中具有一定的瓶颈，且仅能去除微米级别的大颗粒，对纳米尺度的颗粒难以起到作用。

全自动超声波清洗作为广泛使用的批量化生产清洗方法，具备连续批量化生产能力，但其主要针对普通玻璃进行批量化清洗，清洗完成后品质难以达到激光系统用光学镜片的超光滑表面洁净度要求。

发明内容

针对现有技术存在的诸多不足，本发明的目的是针对激光系统中的超光滑光学表面，提供了一种超光滑表面的光学玻璃无损清洗工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种激光系统用光学玻璃的无损清洗工艺，包含以下步骤：

1），单槽弱酸浸泡：将抛光完成后的光学冕牌玻璃静置于半自动清洗机单槽弱酸环境下，加热温度至35～45℃，浸泡时间2～5min，利用一定温度条件下的弱酸浸泡将光学玻璃表面残留物进行软化、分解；

2）纯水漂洗：将弱酸浸泡完成的光学玻璃置于电阻率为15～18MΩ的纯水中进行漂洗，温度设定为40～45℃，通过止水阀控制纯水溢流速度100～300 ml/s，清洗时间不少于2min，去除光学玻璃表面残留物，漂洗完成后脱水、烘干，观察表面光洁度，判定疵病等级；

3）有机溶剂清洗：选取强碱在纯水条件下进行配比得到浓度3～8%的环保型有机溶剂，置于半自动清洗机单槽内，将疵病判定合格的光学玻璃置于有机溶剂中进行低频清洗，超声频率20～40KHz，清洗温度50±5℃，清洗2～5min，去除表面残留的较大颗粒；

4）单槽纯水漂洗：将光学玻璃置于半自动清洗机单槽内电阻率为15～18MΩ的纯水中进行漂洗，纯水溢流漂洗速度为100～300 ml/s，温度保持50±5℃，清洗时间不少于2min；

5）有机溶剂清洗：选取强碱在纯水条件下进行配比得到浓度2～5%的环保型有机溶剂，置于半自动清洗机单槽内，将光学玻璃置于有机溶剂中进行高频清洗，超声频率40～80KHz，清洗温度50±5℃，时间不少于2min，作为补充，在有机溶剂清洗的基础上去除残留的较小颗粒；

6）多槽纯水漂洗：将光学玻璃置于半自动清洗机中不少于4个槽内电阻率为15～17MΩ的纯水中进行不间断的漂洗，使纯水从后向前进行溢流，溢流速度保持在100～300ml/s，纯水保持常温，超声频率20～40KHz，每槽清洗时间2～3min；