离子束抛光的定义

离子束抛光，是指利用中性离子束流轰击工件，去除其表面一定区域的原子或分子，达到超光滑抛光的目的。这是一种运用物理碰撞方法进行抛光的技术。

离子束抛光设备比较复杂，主要由三部分组成：真空系统、离子源转换系统、离子源。工件需要放在真空系统中，以保证离子束的强度和直线性。真空室的大小要与最大可加工工件尺寸匹配。

离子源转换系统要保证离子束能轰击到工件表面的任何部件；离子束的偏转控制是由五轴CNC系统完成的。离子源产生的中性离子束流由两部分组成：一定流量的离子和相同流量的低能电子；电子束的作用是减弱离子束中的静电斥力，并预防被加工工件表面带电荷。

离子束抛光的目的在于对工件表面的修正，因此工件首先要预抛光到一定精度，并对工件进行检测，然后将工件表面等高图、工件几何参数等信息输入处理程序中，计算出离子束轰击的路径、驻留时间等参数。离子束抛光由这些参数决定，由CNC控制实现。

-离子束加工蓝宝石元件-

离子束抛光的优点

与传统的光学加工方法相比，离子束抛光技术具有以下几个优点：

1、能在原子量级上实现材料确定性的超精密加工；

2、通过一次加工过程即可实现对面形误差的完全修正，因此可以减少加工-检测-加工的制造周期；

3、对外界环境的振动、温度变化以及装卡稳定性不敏感；

4、由于离子束研磨需要在真空中进行，可将抛光与镀膜过程在同一真空罐中进行；

5、不会因为特殊的工件形状或者复杂的面形修正过程而产生负面影响，同时在离子束研磨过程中也不会出现传统抛光方法中易出现的塌、翘边的边缘效应。

离子束抛光的加工范围较广，对工件尺寸没有严格控制，并且可以加工球面、非球面和非对称面形。离子束抛光可以获得面形误差λ/50，表面粗糙度优于0.6nm rms的表面。

-离子束抛光机-

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