[發明專利]一種光學材料亞表面損傷層深度及形貌測量方法

有效

• 申請號: 201410315052.8
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104061853A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 田愛玲;王春慧;田玉珺;王紅軍;朱學亮;劉丙才
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: G01B7/26
• 分類號: G01B7/26;G01B7/06;G01B11/24
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

1.一種光學材料亞表面損傷層深度及形貌的測量方法，該方法通過控制樣件在HF酸溶液中沿豎直方向緩慢勻速地運動，利用HF酸對樣品進行連續腐蝕，使得樣品不同位置層面的腐蝕程度連續變化，得到腐蝕后的剖切面；

用探針式輪廓儀對腐蝕后的剖切面進行掃描，根據表面輪廓的變化趨勢分析得到光學材料亞表面損傷層深度。

2.如權利要求1所述的一種光學材料亞表面損傷層厚度和形貌的測量方法，其特征在于，依次包括以下步驟：

第一步，利用常規HF腐蝕臺階測試方法確定其腐蝕速率：將與被測件相同條件下加工的試件安裝在裝夾機構上，使其在豎直方向運動，將試件垂直浸入HF酸中，每隔固定時間下沉一定深度，直到試件完全侵入溶液，取出試件并清洗烘干，用輪廓儀對損傷面進行測量，根據腐蝕出的臺階曲線確定最佳腐蝕時間，對數據進行分析，得出最佳下沉速率作為被測樣品的下沉速率；

第二步，將被測樣品安裝在裝夾機構上，使樣品可以在豎直方向緩慢、勻速運動；

第三步，控制裝夾機構緩慢、勻速、直線運動，使樣品在HF酸溶液中連續下降，直到樣品研究區域完全浸入HF酸溶液中，腐蝕性化學試劑接觸樣品損傷面，去除了拋光液殘留雜質及覆蓋亞表面裂紋的微薄拋光重積層，裂紋更進一步被暴露、放大；

第四步，將樣品迅速提出HF酸溶液，清洗烘干，使用探針式輪廓儀沿豎直方向從樣品起始邊界附近沿著損傷面連續掃描，測量已經裸露的樣品損傷面的輪廓值數據，記錄下數值并記下輪廓曲線變化速率（曲線斜率）突然顯著增大的掃描點位置坐標（X1，Z1）；

第五步，由測得的損傷面輪廓值數據，得到斜面上的位置坐標與輪廓值之間對應的數據值，記錄下輪廓曲線變化速率（曲線斜率）趨向平穩，即曲線變為直線時的臨界點或極點，記下該點的位置坐標（X2，Z2）；

第六步，根據上述兩點的坐標（X1，Z1）和（X2，Z2）,求得亞表面裂紋層深度D=Z1-Z2。