Ultra-Täpne optiline töötlemine: tipptasemel-tootmise täpne nurgakivi

Ultra-täppisoptiline töötlemine on tipptasemel-optiliste komponentide (nagu litograafialäätsed, infrapunatuvastusaknad ja laserresonaatorid) peamine tootmistehnoloogia. Selle peamine eelis seisneb submikroni-taseme (0,1–1 μm) kuni nanomeetri- (0,01–0,1 μm) vormi ja asendi täpsuse saavutamises ning pinnakvaliteedis - see täpsustase on võrdne ühe kümne{10}}tuhandikuga inimese juuksekarva mehaanilisest läbimõõdust, mis ületab tunduvalt inimkarva mehaanilise töötlemise piirmäära.

Praktilistes rakendustes võimaldab see tehnoloogia laialdaselt kolme peamist tipptasemel{0}}valdkonda:

Pooljuhtide tootmine: litograafiaseadmete südamiku optilised läätsed peavad saavutama nanomeetri{0}}taseme pinnakuju täpsuse, mis määrab otseselt kiibiprotsesside teostamise (nt 7 nm ja 5 nm tehnoloogiad);

Lennundus: infrapuna juhtimissüsteemide ja satelliidi kaugseireobjektiivide optilised komponendid peavad säilitama täpsuse äärmuslikes keskkondades, tuginedes pildikvaliteedi tagamiseks ülitäpsele{0}töötlusele;

Kvaliteetne{0}}arstiabi: laserkirurgiliste seadmete ja suure eraldusvõimega mikroskoopide optilised komponendid nõuavad submikroni{2}tasemel töötlemist, et vähendada optilist moonutust ning parandada diagnoosi ja ravi täpsust.

Ultra{0}}täpse optilise töötluse läbimurre lahendab sisuliselt kitsaskoha "projekteerimisest tipptasemel optiliste komponentide masstootmiseni" ja on peamine tehniline tugi, et edendada tipptasemel tootmist "ülima täpsusega"{2}.

II. Temperatuurikontroll: ülitäpse-jõudluse säilitamise põhieeldus

Ultra-täppistöötlus on väga tundlik keskkonna ja seadmete temperatuuride suhtes ning selle täppisstabiilsus sõltub täielikult temperatuuri reguleerimise usaldusväärsusest.

Veaallikad: kuigi optiliste materjalide (nagu kvarts, safiir ja infrapunakristallid) soojuspaisumise koefitsiendid on madalad, põhjustab töötlemis-, poleerimis- või kontrolliprotsesside ajal ainult ±0,1 kraadine temperatuurikõikumine materjalide termilist paisumist ja kokkutõmbumist, mille tulemuseks on nanomeetrine{1}}asendimuutuste vorm ja asendimuutus;

Protsessi täielikud-nõuded: alates tooriku lõikamisest, täppislihvimisest, keemilisest mehaanilisest poleerimisest (CMP) kuni lõpliku täppiskontrollini – iga lüli peab hoidma püsivat temperatuuri - töötlemisseadmete mootori töö, poleerimisvedeliku hõõrdumine ja testimisseadmete elektrooniliste komponentide soojuse teke hävitavad temperatuuri tasakaalu;

Ahelefektid: ebastabiilne temperatuur mitte ainult ei too kaasa toote kvalifitseerimise määra järsu languse ({0}}kvaliteetsete optiliste komponentide puhul võib kvalifitseerimise määra iga 1% tõus vähendada kulusid 15–20%), vaid kiirendab ka seadmete kulumist ja lühendab põhikomponentide (nt täppisvõllid ja lihvimispead) kasutusiga.

III. Vesijahuti: põhijahutuslahendus ülitäpse{1}}optilise töötlemise jaoks

Ultra{0}}täppistootmise "temperatuuri kontrollijana" tagab vesijahuti pideva ja stabiilse temperatuurikeskkonna kogu töötlemis-, poleerimis- ja kontrolliprotsessi jaoks, kasutades täpset temperatuurijuhtimistehnoloogiat. Selle võtmerollid kajastuvad järgmistes aspektides:

Täpne temperatuuri reguleerimise võimalus: see suudab saavutada püsiva temperatuuri reguleerimise täpsuse ±0,1 kraadi kiire reageerimiskiirusega, kohandudes erinevate seadmete soojuse hajumise vajadustega;

Kõrge-tõhus soojuse hajumine: see vastab suure võimsusega-töötlusseadmete soojuskoormuse nõuetele, aidates säilitada spindlite, optiliste komponentide ja konstruktsiooniosade täpsust;

Seadmete pikendatud kasutusiga: stabiilne temperatuuri reguleerimine võib pikendada ülitäpsete spindlite ja lihvimispeade tööiga, vähendades põhikomponentide asenduskulusid;

Varustatud -korrosiooni- ja-katlakivitõkke konstruktsiooniga: see väldib jahutusahela ummistumist või seadmete korrosiooni ning pikendab süsteemi hooldustsüklit.

Kokkuvõte

Erinevate ülitäpse optilise töötluse jahutustehnoloogiate hulgas on veejahutid, mis tuginevad ainulaadsele soojusvahetuse tõhususele ja temperatuuri reguleerimise stabiilsusele, muutunud eelistatud lahenduseks keskmise ja suure võimsusega-seadmete ning suure-täppistöötluse stsenaariumide jaoks.

Need mitte ainult ei lahenda põhivastuolu kõrgekvaliteediliste optiliste komponentide "täpse vastavuse" ja "masstootmise" vahel, vaid edendavad ka strateegiliste tööstusharude, nagu pooljuhid, kosmosetööstus ja arstiabi, ajakohastamist "kõrgema täpsuse, madalamate kuludega ja stabiilsema tootmisvõimsuse suunas", mis toimib tootmise stabiilsuse ja efektiivsuse kolmiktagatisena.