离子束抛光是一种超精密的光学加工技术. 与传统抛光工艺不同的是, 离子束抛光一种原子量级上的无应力/ 非接触式抛光.

离子束抛光可用于制作超光滑表面, 目前, 离子束抛光的光学元件均方根RMS精度高可达0. 1~0. 2纳米. 由于它具备高精度/ 无损伤和超光滑等优点, 离子束抛光技术被广泛应用于精密光学元件加工和制造, 特别是光 学元件加工.

其基本原理是, 在真空状态下利用具有一定能量的惰性气体（比如氩气）离子轰击工件表面, 通过物理溅射效应去除表面材料. 这种加工方式避免了传统工艺中因预压力所产生的表面或亚表面损伤, 同时由于真空环境洁净度很高, 加工过程中不会引入杂质污染.

在现有的离子束抛光设备中, 离子束轰击在光学元件上的方式有两种. 第一种是发出的离子束直接轰击在光学元件上, 第二种是发出的离子束经由一具有固定形状通孔的挡板后, 成为具有一定横截面形状且强度比较均匀的离子束, 而后轰击在光学元件上. 相比于第一种方式, 第二种方式可控性强, 抛光效果好, 已经成为离子束抛光普 遍采用的设备.

美国考夫曼公司Gridded Ion Sources (考夫曼栅极), KDC (直流电源式考夫曼离子源) 已成功被应用于光学镀膜离子束抛光机 (IBF Optical coating) 及晶体硅片离子束抛光机 (IBF Clrystalline)工艺. 考夫曼公司可变离子的强度及浓度, 控制抛光刻蚀速率更准确使在抛光后的基材上获得更平坦均匀性高的薄膜表面. 内置型的设计更符合于离子抛光机内部的移动运行.

实际案例一:

基材: 100mm 光学镜片.

离子源条件: Vb:800V(离子束电压), Ib:84mA(离子束电流), Va:-160V(离子束加速电压), Ar gas(氩气).

实际案例二:

基材: 300mm晶体硅片

条件: Vb:1000V(离子束电压), Ib:69mA(离子束电流), Va:-200V(离子束加速电压) Ar gas(氩气).

实际安装案例一:

KRI 考夫曼 KDC10 使用于光学镀膜离子束抛光机

实际安装案例二:

KRI 考夫曼 KDC40 使用于晶体硅片离子束抛光机

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