单晶硅反射镜的制备方法及制备装置与流程

本申请涉及反射镜，特别涉及单晶硅反射镜的制备方法及制备装置。

背景技术：

1、同步辐射光源具有高通量、高亮度、宽频谱等独特性能，被广泛应用于众多前沿科学领域，并取得了一系列的重大科研成果。同步辐射光源通常要通过准直、单色、聚焦等光学调制过程得到毫米到纳米级的细光束传输到实验站供给用户使用。

2、同步辐射光学技术的发展对单晶硅反射镜提出了更高的精度要求。相关的组合抛光技术，虽然可以实现反射镜的高精度加工，但限制了其加工效率并具有较大的局限性。

技术实现思路

1、本申请提供的单晶硅反射镜的制备方法及制备装置，不仅能够满足单晶硅反射镜的精度要求，还在提高抛光效率的同时大幅降低生产成本。

2、为解决上述技术问题，本申请一方面提供一种单晶硅反射镜的制备方法，该方法包括：提供待制备单晶硅反射镜；基于磁流变抛光技术对待制备单晶硅反射镜进行第一类型抛光；基于磁流变抛光技术对完成第一类型抛光的待制备单晶硅反射镜进行第二类型抛光，得到符合要求的单晶硅反射镜；其中，第一类型抛光对应的抛光液的粒度大于第二类型抛光对应的抛光液的粒度。

3、其中，基于磁流变抛光技术对待制备单晶硅反射镜进行第一类型抛光，包括：获取待制备单晶硅反射镜的目标面形；根据目标面形确定抛光工艺参数；根据工艺参数，利用磁流变抛光技术对待制备单晶硅反射镜进行第一类型抛光。

4、其中，工艺参数包括浸入深度、转速和/或水分含量；响应于目标面形为圆柱面，浸入深度为0.2mm、转速为80rpm和/或水分含量为17％。

5、其中，第一类型抛光和第二类型抛光对应的抛光工艺参数相同。

6、其中，基于磁流变抛光技术对完成第一类型抛光的待制备单晶硅反射镜进行第二类型抛光，得到符合要求的单晶硅反射镜，包括：基于磁流变抛光技术对完成第一类型抛光的待制备单晶硅反射镜进行第二类型抛光；对完成第二类型抛光的待制备单晶硅反射镜进行表面质量检测；根据质量检测结果得到符合要求的单晶硅反射镜。

7、其中，对完成第二类型抛光的待制备单晶硅反射镜进行表面质量检测，包括：对完成第二类型抛光的待制备单晶硅反射镜进行、表面残差均方根、波前梯度、粗糙度和截面曲线一致性检测。

8、其中，待制备单晶硅反射镜的边缘安装有挡块，在抛光过程中控制抛光设备的轨迹，以减少待制备单晶硅反射镜的边缘缺陷。

9、其中，第二类型抛光的抛光时长为1-2小时。

10、其中，第二类型抛光对应的抛光液为粒度50nm的氧化铈抛光液。

11、为解决上述技术问题，本申请另一方面提供一种单晶硅反射镜的制备装置，该制备装置包括：承载组件，用于承载待制备单晶硅反射镜；抛光设备，用于利用如上述技术方案提供的制备方法对待制备单晶硅反射镜进行抛光，得到符合要求的单晶硅反射镜。

12、本申请所提供的单晶硅反射镜的制备方法及制备装置，基于磁流变抛光技术对待制备单晶硅反射镜进行第一类型抛光；基于磁流变抛光技术对完成第一类型抛光的待制备单晶硅反射镜进行第二类型抛光，得到符合要求的单晶硅反射镜；其中，第一类型抛光对应的抛光液的粒度大于第二类型抛光对应的抛光液的粒度，不仅能够满足单晶硅反射镜的精度要求，还在提高抛光效率的同时大幅降低生产成本。

技术特征：

1.一种单晶硅反射镜的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于磁流变抛光技术对所述待制备单晶硅反射镜进行第一类型抛光，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述工艺参数包括浸入深度、转速和/或水分含量；响应于所述目标面形为圆柱面，所述浸入深度为0.2mm、转速为80rpm和/或水分含量为17％。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一类型抛光和所述第二类型抛光对应的抛光工艺参数相同。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述磁流变抛光技术对完成第一类型抛光的所述待制备单晶硅反射镜进行第二类型抛光，得到符合要求的单晶硅反射镜，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对完成第二类型抛光的所述待制备单晶硅反射镜进行表面质量检测，包括：

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述待制备单晶硅反射镜的边缘安装有挡块，在抛光过程中控制抛光设备的轨迹，以减少所述待制备单晶硅反射镜的边缘缺陷。

8.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述第二类型抛光的抛光时长为1-2小时。

9.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述第二类型抛光对应的抛光液为粒度50nm的氧化铈抛光液。

10.一种单晶硅反射镜的制备装置，其特征在于，所述制备装置包括：

技术总结
本申请公开了单晶硅反射镜的制备方法及制备装置。该方法包括：提供待制备单晶硅反射镜；基于磁流变抛光技术对待制备单晶硅反射镜进行第一类型抛光；基于磁流变抛光技术对完成第一类型抛光的待制备单晶硅反射镜进行第二类型抛光，得到符合要求的单晶硅反射镜；其中，第一类型抛光对应的抛光液的粒度大于第二类型抛光对应的抛光液的粒度。通过上述方式，不仅能够满足单晶硅反射镜的精度要求，还在提高抛光效率的同时大幅降低生产成本。

技术研发人员：侯晶,李洁,钟波,李海波,韦前才,邓文辉
受保护的技术使用者：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23