[發明專利]一種用于去除光機元件表面微量有機污染物的烘烤裝置

在審

• 申請號: 201510729977.1
• 申請日: 2015-11-02
• 公開（公告）號: CN105234131A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 苗心向;賈寶申;呂海兵;王洪彬;周國瑞;劉昊;程曉鋒;袁曉東;牛龍飛
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00;B08B13/00
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

技術領域

本發明屬于光機元件表面微量有機污染物去除領域，具體涉及一種用于去除光機元件表面微量有機污染物的烘烤裝置。

背景技術

高強度激光在許多高新技術領域中得到廣泛應用，是當代各國競相研究的重要領域。隨著強激光技術的不斷發展，特別是慣性約束核聚變系統的研制，光學系統各個單元器件所要求承受的功率密度越來越高。在實際運行當中，由于運行環境的影響，熔石英光學元件和金屬機械元件表面會造成各種污染。激光損傷與微缺陷有著密切的關系，微缺陷是產生激光損傷的重要誘因，大多數的激光損傷都是從缺陷點處開始發生并逐漸向外發展的，因此高通量激光裝置的光學元件在系統高通量運行時，光學元件表面的雜質污染物，形成雜質缺陷或鍍膜后的節瘤缺陷，將導致高拋光度的玻璃或鍍膜表面損傷，降低光學元件的損傷閾值，另外光學元件表面殘留的有機污染物不僅產生有機吸收和熱透鏡等效應降低損傷閾值，也會降低光學元件膜層的附著力。因此，為了適應更高通量的需求，要求光學元件有更高的激光損傷閾值，這就要求光學元件具有很高的潔凈度。

高功率激光裝置中的光學元件都安裝在機械元件之上，機械元件的潔凈度直接關系到光學元件的表面潔凈度。通常將光學元件和機械元件統稱為光機元件，因此，保障光機元件的潔凈度是十分必要的。為了保證清洗方法在實踐加工中切實可行，而且保障清洗手段對光機元件有高效的潔凈能力。近年來，國內外已經發展了諸多新清洗技術，如機械清洗技術、激光清洗技術、超聲波和兆聲波清洗技術等。

有機污染物由于分子鏈較長，附著力較大，比較難于去除。機械清洗和激光清洗會造成光機元件表面的損傷，而超聲和兆聲清洗技術目前還不能有效去除光機元件表面或者亞表面的微量有機污染物。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種用于去除光機元件表面微量有機污染物的烘烤裝置。

本發明的用于去除光機元件表面微量有機污染物的烘烤裝置，包括紅外烘烤系統、微量空氣循環系統和控制系統；

所述的紅外烘烤系統包括紅外烘烤燈、真空箱體和工作臺；所述的紅外烘烤燈布置在真空箱體內壁的四周，工作臺安裝在真空箱體腔內的底部；

所述的微量空氣循環系統包括風機、空氣管道、密封殼體、空氣過濾器、AMC過濾器、氣體管道Ⅰ、氣體閥門、氣體管道Ⅱ和真空機組；所述的空氣過濾器和AMC過濾器順序連接，封裝在密封殼體內；所述的風機、空氣管道、密封殼體、氣體管道Ⅰ、真空箱體、氣體管道Ⅱ、真空機組順序連接；所述的氣體閥門安裝在氣體管道Ⅰ上；

所述的控制系統包括溫度控制器、真空測量儀和時間控制器，安裝在真空箱體的上部，控制真空箱體的溫度、測量真空箱體的真空度，控制烘烤時間。

所述的氣體管道Ⅰ設置在真空箱體的側上方，氣體管道Ⅱ設置在真空箱體的側下方。

所述的空氣管道、密封殼體、氣體管道Ⅰ、真空箱體和氣體管道Ⅱ的材質為不銹鋼。

所述的空氣管道、氣體管道Ⅰ、真空箱體和氣體管道Ⅱ內壁平面度小于等于0.5微米。

所述的真空箱體中的溫度調節范圍為0℃-100℃，控溫精度為±0.1℃。

所述的真空箱體的真空度通過氣體閥門和真空機組調整，真空度大于等于100Pa。

本發明的用于去除光機元件表面微量有機污染物的烘烤裝置的工作過程如下：

a.將光機元件放置在真空箱體中的工作臺上，關閉真空箱體；

b.所有設備通電；

c.風機工作后，產生的氣流經過空氣管道進入密封殼體，經過密封殼體中的空氣過濾器、AMC過濾器過濾后成為潔凈氣體，潔凈氣體經過氣體管道Ⅰ進入真空箱體，真空箱體內部的紅外烘烤燈烘烤光機元件，烘烤產生的微量有機污染物通過氣體管道Ⅱ被氣流帶走，氣流經過真空機組排出；

d.根據需要，調節氣體閥門控制氣流大小，調節氣體閥門和真空機組控制真空箱體的真空度，重復步驟c直至完成；

e.關閉電源，取出光機元件。

本發明的用于去除光機元件表面微量有機污染物的烘烤裝置利用低真空烘烤的方式可以去除光機元件表面殘余的微量有機物，解決了目前現有的清洗方法不能有效去除光機元件表面或亞表面面微量有機污染物的問題，達到較高的潔凈度等級。本發明的用于去除光機元件表面微量有機污染物的烘烤裝置通過調節真空壓力及烘烤溫度，可以在確保光機元件性能不變的情況下去除表面或者亞表面有機物，適用于潔凈度要求較高的光機表面有機物的去除，去除效果較好，結構簡單，不引入二次污染，易于使用。本發明的用于去除熔石英光學元件或金屬機械元件表面微量有機污染物的烘烤裝置可拓展適用于航空、航天等對潔凈度要求比較高的領域。