IBF在实现纳米精度的材料去除时,对加工环境及机床精度要求很严格。提出了一种新的脉冲离子束(Pulse Ion Beam,PIB)加工方式,解放了机床的动态性能对加工的影响,避免了连续束流带来的额外去除层。首先对PIB的实现原理进行了说明,验证了...IBF在实现纳米精度的材料去除时,对加工环境及机床精度要求很严格。提出了一种新的脉冲离子束(Pulse Ion Beam,PIB)加工方式,解放了机床的动态性能对加工的影响,避免了连续束流带来的额外去除层。首先对PIB的实现原理进行了说明,验证了其良好的加工性能及出色的材料去除分辨率。其次针对新工艺,仿真分析了PIB加工的优势区间,制定了基于误差分布梯度的加工策略,并利用蚁群算法进行了加工轨迹优化,减少了57.7%的无效路径。最后利用PIB以及新的加工策略,在90 mm的有效口径内实现了0.552 nm精度的光学表面获取,验证了新加工系统和策略的可行性。该研究扩展了离子束作为一种超精密加工方法的应用场景,可以将其作为需要大面积去除微量材料的首选方法。展开更多
面向机载探测系统大视场光学成像的需求,开展了大视场光学成像系统光学设计、自由曲面光学元件超精密加工、形位误差同步检测以及系统集成与成像实验研究。首先,采用视场扩展法进行大视场自由曲面离轴反射光学系统的设计;其次,进行铝合...面向机载探测系统大视场光学成像的需求,开展了大视场光学成像系统光学设计、自由曲面光学元件超精密加工、形位误差同步检测以及系统集成与成像实验研究。首先,采用视场扩展法进行大视场自由曲面离轴反射光学系统的设计;其次,进行铝合金自由曲面反射镜纳米精度加工和高频抑制工艺探索,并实现了基于计算全息元件的自由曲面形位高精度检测;最后,进行了光学系统的装调集成与成像实验。结果表明,系统的视场角为30°×5°,全视场光学传递函数值大于0.7,接近衍射极限,最大像元均方根半径为2.075μm,自由曲面光学元件的面形精度均方根(Root Mean Square,RMS)值优于20 nm,位置精度优于1μm,装配集成后能够满足大视场高分辨的场景使用要求,同时具备稳定可靠和快响制造等特点。展开更多
文摘IBF在实现纳米精度的材料去除时,对加工环境及机床精度要求很严格。提出了一种新的脉冲离子束(Pulse Ion Beam,PIB)加工方式,解放了机床的动态性能对加工的影响,避免了连续束流带来的额外去除层。首先对PIB的实现原理进行了说明,验证了其良好的加工性能及出色的材料去除分辨率。其次针对新工艺,仿真分析了PIB加工的优势区间,制定了基于误差分布梯度的加工策略,并利用蚁群算法进行了加工轨迹优化,减少了57.7%的无效路径。最后利用PIB以及新的加工策略,在90 mm的有效口径内实现了0.552 nm精度的光学表面获取,验证了新加工系统和策略的可行性。该研究扩展了离子束作为一种超精密加工方法的应用场景,可以将其作为需要大面积去除微量材料的首选方法。
文摘面向机载探测系统大视场光学成像的需求,开展了大视场光学成像系统光学设计、自由曲面光学元件超精密加工、形位误差同步检测以及系统集成与成像实验研究。首先,采用视场扩展法进行大视场自由曲面离轴反射光学系统的设计;其次,进行铝合金自由曲面反射镜纳米精度加工和高频抑制工艺探索,并实现了基于计算全息元件的自由曲面形位高精度检测;最后,进行了光学系统的装调集成与成像实验。结果表明,系统的视场角为30°×5°,全视场光学传递函数值大于0.7,接近衍射极限,最大像元均方根半径为2.075μm,自由曲面光学元件的面形精度均方根(Root Mean Square,RMS)值优于20 nm,位置精度优于1μm,装配集成后能够满足大视场高分辨的场景使用要求,同时具备稳定可靠和快响制造等特点。
