大氣等離子體加工是一種高效、低成本的確定性加工方法,能以較高的精度實(shí)現(xiàn)精密光學(xué)元件的無(wú)損加工。然而,目前其去除穩(wěn)定性嚴(yán)重制約了該技術(shù)加工精度的進(jìn)一步提高。針對(duì)該問(wèn)題,本文采用建模和仿真的方式深入探究了等離子體的工作特性,進(jìn)一步地,對(duì)影響等離子體加工去除穩(wěn)定性的因素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。在上述研究的基礎(chǔ)上,開展了軸錐鏡的大氣等離子體修形預(yù)實(shí)驗(yàn)研究。首先,根據(jù)等離子體發(fā)生系統(tǒng)的組成,建立了相應(yīng)的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)模型。由射頻電源輸出功率最大化原則,推導(dǎo)了匹配網(wǎng)絡(luò)的最佳阻抗匹配點(diǎn)。建立了等離子體的阻抗特性仿真模型,研究了加工距離和功率變化對(duì)等離子體等效阻抗的影響。考慮到大氣等離子體加工的本質(zhì)是化學(xué)刻蝕,建立了放電區(qū)域粒子濃度分布的仿真模型。結(jié)果表明,不同活性粒子在工件表面的濃度分布均呈高斯型。然后,對(duì)影響大氣等離子體加工去除穩(wěn)定性的因素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,功率波動(dòng)主要影響去除深度,對(duì)去除半高寬的影響較小。對(duì)比了針電極材料和鍍膜厚度對(duì)去除穩(wěn)定性的影響,從中優(yōu)選出去除穩(wěn)定性較好的電極。研究了地電極位置對(duì)去除穩(wěn)定性的影響,發(fā)現(xiàn)地電極不同位置的加工深度均值存在明顯差異。通過(guò)分析結(jié)合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,證實(shí)了地電...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1飛秒激光成絲現(xiàn)象

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-1-第1章緒論1.1課題來(lái)源及研究背景和意義1.1.1課題來(lái)源本課題來(lái)源于慣約專項(xiàng)項(xiàng)目“熔石英抗損加固技術(shù)及高性價(jià)比材料探索”及國(guó)家自然科學(xué)基金-大氣等離子體超精密光學(xué)加工的多尺度去除機(jī)理及表面創(chuàng)成研究（No.51905130）。1.1.2課題研究....

圖1-1飛秒激光成絲現(xiàn)象及多絲橫截面強(qiáng)度分布[3]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-1-第1章緒論1.1課題來(lái)源及研究背景和意義1.1.1課題來(lái)源本課題來(lái)源于慣約專項(xiàng)項(xiàng)目“熔石英抗損加固技術(shù)及高性價(jià)比材料探索”及國(guó)家自然科學(xué)基金-大氣等離子體超精密光學(xué)加工的多尺度去除機(jī)理及表面創(chuàng)成研究（No.51905130）。1.1.2課題研究....

圖1-2軸錐鏡原理圖[6]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-2-年有研究表明軸錐鏡具有抑制多絲現(xiàn)象的潛力[4-5]。除此之外，軸錐鏡也是深紫外光刻照明系統(tǒng)光束整形單元的一個(gè)重要光學(xué)元件[6]。圖1-2軸錐鏡原理圖[6]軸錐鏡的母線誤差和表面微觀形貌對(duì)進(jìn)行調(diào)制的光束有著很大影響。傳統(tǒng)機(jī)械加工無(wú)法達(dá)到其要求的母....

圖1-3PJM原理示

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-3-外研究大氣等離子體加工的主要有：德國(guó)萊布尼茲表面改性研究所（IOM）、美國(guó)勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）以及日本大阪大學(xué)。國(guó)內(nèi)哈爾濱工業(yè)大學(xué)對(duì)大氣等離子體加工的研究起步較早，經(jīng)過(guò)多年的努力，已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成果。1.2.1.1大氣等離子體....

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