基于XRD的光學(xué)晶體表面/亞表面的損傷檢測及實驗驗證
發(fā)布時間:2021-04-13 21:39
CaF2晶體是一種傳統(tǒng)的光學(xué)材料,由于其具有高的透射率和激光損傷閾值、均勻的折射率和低的雙折射率,被廣泛應(yīng)用在高能量激光系統(tǒng)的透鏡制作中。加工過程中會在CaF2晶體表面/亞表面產(chǎn)生損傷,這些損傷將降低晶體的激光損傷閾值。為降低CaF2晶體的表面/亞表面損傷,需要對損傷進(jìn)行表征。為了避免檢測過程中引入新的損傷,本文將采用一種非破壞性檢測技術(shù)——共面掠入射X射線衍射技術(shù)(GIXRD)對樣品表面/亞表面損傷進(jìn)行表征,為提高晶體表面加工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。本文采用的共面掠入射X射線衍射技術(shù),是一種應(yīng)用在表面/亞表面損傷檢測領(lǐng)域的新的檢測方法,該方法成本低,檢測方便,準(zhǔn)確度高且不損傷試樣,適用于大多數(shù)晶體材料。此技術(shù)的發(fā)展和完善對超精密加工表面/亞表面損傷的去除、超精密加工質(zhì)量的提高具有重要意義。本文首先使用共面掠入射GIXRD方法對CaF2晶體樣品進(jìn)行檢測,得出了實驗結(jié)果。實驗結(jié)果表明在不同掠射角下呈現(xiàn)不同的衍射峰特點。為了研究影響衍射峰變化的因素,根據(jù)X射線衍射動力學(xué)理論建立了搖擺曲線模型。通過改變模型中的參量...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
CaF2晶體的結(jié)構(gòu)示意圖及實物圖
圖 2-1 Bragg 衍射示意圖方程可知發(fā)生衍射的晶面和衍射方向,根據(jù) X 射線射強度的變化規(guī)律。假設(shè)晶體內(nèi)每個晶胞的散射能射強度綜合即為晶體的散射強度。對于一個在各晶3的晶體,其散射強度可表示為: 2eI I F f 干涉函數(shù), 3221sinsini iiiMf ;電子散射強度,counts;結(jié)構(gòu)因子;數(shù) 表達(dá)的是晶體內(nèi)各晶胞散射線間的干涉,故意義是晶體的散射強度除以晶胞的散射強度,表明
圖 2-2 一維干涉函數(shù)的強度分布 衍射譜搖擺曲線理論模型的建立射儀對晶體某一晶面的衍射強度進(jìn)行檢測,其衍射強度遵22221 cos 2=sin cosMI P F e 相對多重因子;結(jié)構(gòu)因子;衍射角,°;溫度因子。計算相對衍射強度時,可以忽略原子發(fā)生的熱振動,不計算子 F 是一種定量表征原子排布以及原子種類對衍射強度l 晶面的結(jié)構(gòu)因子為
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳化硼研磨后藍(lán)寶石晶體的亞表面損傷[J]. 謝春,汪家林,唐慧麗. 光學(xué)精密工程. 2017(12)
[2]線切割I(lǐng)nSb晶片表面損傷研究[J]. 柏偉,趙超. 紅外. 2017(11)
[3]X射線衍射法測定圓棒表面殘余應(yīng)力的影響因素[J]. 王曉宇,任麗萍,徐星泓,吉靜,吳益文. 理化檢驗(物理分冊). 2017(07)
[4]脆性材料亞表面損傷檢測研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 王寧昌,姜峰,黃輝,徐西鵬. 機械工程學(xué)報. 2017(09)
[5]氟化鈣晶體生長及性能研究[J]. 許藍(lán)云,董嘉銘,馬婧,谷亮,曾繁明,李春,林海. 長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(04)
[6]KDP晶體三倍頻晶面微觀力學(xué)行為及加工性能[J]. 郭曉光,劉子源,鄭桂林,郭東明. 光學(xué)精密工程. 2016(02)
[7]光學(xué)材料亞表面損傷表征方法研究[J]. 崔舒,劉成有,漢語,徐井華,張勇. 通化師范學(xué)院學(xué)報. 2013(12)
[8]氟化鈣單晶超精密拋光技術(shù)[J]. 袁征,戴一帆,解旭輝,周林,彭文強. 機械工程學(xué)報. 2013(17)
[9]SrTiO3薄膜的掠入射X射線衍射研究[J]. 翟章印. 淮陰師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(01)
[10]光電功能晶體材料研究進(jìn)展[J]. 王繼揚,吳以成. 中國材料進(jìn)展. 2010(10)
博士論文
[1]KDP晶體力學(xué)性能與開裂現(xiàn)象研究[D]. 孫云.山東大學(xué) 2012
碩士論文
[1]光學(xué)玻璃研磨加工后亞表面損傷研究[D]. 高平.南京航空航天大學(xué) 2012
[2]CaF2晶體各向異性特性分析及切削仿真[D]. 姜文彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]X射線殘余應(yīng)力的測量技術(shù)與應(yīng)用研究[D]. 劉金艷.北京工業(yè)大學(xué) 2009
[4]CZT晶體加工表面/亞表面損傷研究[D]. 郎艷菊.大連理工大學(xué) 2008
本文編號:3136051
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
CaF2晶體的結(jié)構(gòu)示意圖及實物圖
圖 2-1 Bragg 衍射示意圖方程可知發(fā)生衍射的晶面和衍射方向,根據(jù) X 射線射強度的變化規(guī)律。假設(shè)晶體內(nèi)每個晶胞的散射能射強度綜合即為晶體的散射強度。對于一個在各晶3的晶體,其散射強度可表示為: 2eI I F f 干涉函數(shù), 3221sinsini iiiMf ;電子散射強度,counts;結(jié)構(gòu)因子;數(shù) 表達(dá)的是晶體內(nèi)各晶胞散射線間的干涉,故意義是晶體的散射強度除以晶胞的散射強度,表明
圖 2-2 一維干涉函數(shù)的強度分布 衍射譜搖擺曲線理論模型的建立射儀對晶體某一晶面的衍射強度進(jìn)行檢測,其衍射強度遵22221 cos 2=sin cosMI P F e 相對多重因子;結(jié)構(gòu)因子;衍射角,°;溫度因子。計算相對衍射強度時,可以忽略原子發(fā)生的熱振動,不計算子 F 是一種定量表征原子排布以及原子種類對衍射強度l 晶面的結(jié)構(gòu)因子為
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳化硼研磨后藍(lán)寶石晶體的亞表面損傷[J]. 謝春,汪家林,唐慧麗. 光學(xué)精密工程. 2017(12)
[2]線切割I(lǐng)nSb晶片表面損傷研究[J]. 柏偉,趙超. 紅外. 2017(11)
[3]X射線衍射法測定圓棒表面殘余應(yīng)力的影響因素[J]. 王曉宇,任麗萍,徐星泓,吉靜,吳益文. 理化檢驗(物理分冊). 2017(07)
[4]脆性材料亞表面損傷檢測研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 王寧昌,姜峰,黃輝,徐西鵬. 機械工程學(xué)報. 2017(09)
[5]氟化鈣晶體生長及性能研究[J]. 許藍(lán)云,董嘉銘,馬婧,谷亮,曾繁明,李春,林海. 長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(04)
[6]KDP晶體三倍頻晶面微觀力學(xué)行為及加工性能[J]. 郭曉光,劉子源,鄭桂林,郭東明. 光學(xué)精密工程. 2016(02)
[7]光學(xué)材料亞表面損傷表征方法研究[J]. 崔舒,劉成有,漢語,徐井華,張勇. 通化師范學(xué)院學(xué)報. 2013(12)
[8]氟化鈣單晶超精密拋光技術(shù)[J]. 袁征,戴一帆,解旭輝,周林,彭文強. 機械工程學(xué)報. 2013(17)
[9]SrTiO3薄膜的掠入射X射線衍射研究[J]. 翟章印. 淮陰師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(01)
[10]光電功能晶體材料研究進(jìn)展[J]. 王繼揚,吳以成. 中國材料進(jìn)展. 2010(10)
博士論文
[1]KDP晶體力學(xué)性能與開裂現(xiàn)象研究[D]. 孫云.山東大學(xué) 2012
碩士論文
[1]光學(xué)玻璃研磨加工后亞表面損傷研究[D]. 高平.南京航空航天大學(xué) 2012
[2]CaF2晶體各向異性特性分析及切削仿真[D]. 姜文彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]X射線殘余應(yīng)力的測量技術(shù)與應(yīng)用研究[D]. 劉金艷.北京工業(yè)大學(xué) 2009
[4]CZT晶體加工表面/亞表面損傷研究[D]. 郎艷菊.大連理工大學(xué) 2008
本文編號:3136051
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxue/3136051.html
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