[發明專利]光學元件表面清洗系統及其清洗方法

有效

• 申請號: 202111287733.4
• 申請日: 2021-11-02
• 公開（公告）號: CN114011757B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 李珂;葉朗;獨偉鋒;張朗;徐旭;全旭松
• 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: B08B1/00
• 分類號: B08B1/00;B08B5/02;B08B7/00;B08B13/00;G01B21/02;G01K13/00
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 王玉杰

本發明公開了一種光學元件表面清洗系統，包括機架；安裝在機架上的電控旋轉臺，電控旋轉臺設有用于固定光學元件的夾持機構；通過三維移動機構安裝在電控旋轉臺一側的清洗座，該清洗座上設有風刀和清洗頭接口，并配置有等離子清洗頭和液體擦拭清洗頭；安裝在清洗座上的位置傳感器，用于檢測與光學元件的距離，并將距離信號輸出；以及控制器，能夠根據所述距離信號控制三維移動機構、電控旋轉臺運動，以調整清洗座與光學元件的相對位置，并控制清洗座按預設清洗軌跡對光學元件進行清洗。本發明能夠實現光學元件表面的自動清洗，相比人工擦拭清洗，極大提高了清洗效率，保證清洗工藝的穩定性，提高清洗效果。本發明還公開了上述清洗系統的清洗方法。

技術領域

本發明屬于光學元件表面潔凈處理技術領域，涉及一種光學元件表面清洗系統及其清洗方法。

背景技術

在大口徑高能激光裝置中，對光學元件表面潔凈度要求高，由于加工、存儲、裝配、調試等原因，元件表面難以避免地存在因無機物和有機物導致的不同程度污染，因此，元件安裝至在線前通常需要對其表面進行潔凈處理。

傳統的潔凈處理方式主要是通過人工擦拭清洗，效率較低，清洗效果因人而異，工藝不穩定，尤其是對如釹玻璃等表面易潮解的元件，容易在元件表面留下印記、潮解斑等。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種光學元件表面清洗系統，能夠自動清洗光學元件，去除元件表面的無機污染物和有機污染物。

為實現上述目的，本發明技術方案如下：

一種光學元件表面清洗系統，包括機架；電控旋轉臺，其可轉動地安裝在所述機架上，并設有用于固定光學元件的夾持機構；通過三維移動機構安裝在電控旋轉臺一側的清洗座，該清洗座上設有風刀和清洗頭接口，并配置有等離子清洗頭和液體擦拭清洗頭，所述清洗頭接口被構造為適于選擇性地安裝所述等離子清洗頭和液體擦拭清洗頭；安裝在清洗座上的位置傳感器，用于檢測與光學元件的距離，并將距離信號輸出；以及控制器，能夠根據所述距離信號控制三維移動機構、電控旋轉臺運動，以調整清洗座與光學元件的相對位置，并控制清洗座按預設清洗軌跡對光學元件進行清洗。

采用以上技術方案，能夠實現光學元件表面的自動清洗，相比人工擦拭清洗，極大提高了清洗效率，保證清洗工藝的穩定性，借助風刀、等離子清洗頭和液體擦拭清洗頭，能夠有效去除光學元件表面的無機污染物和有機污染物，提高清洗效果。

優選地，所述清洗座上安裝有溫度傳感器，該溫度傳感器關聯至與等離子清洗頭連接的等離子體氣源電磁閥。借此能夠在等離子清洗過程中，實時檢測元件表面在等離子體作用下的溫升情況，一旦元件表面溫度超出設定值，氣源自動斷開，避免元件表面因過熱而受到損傷。

優選地，所述三維移動機構包括水平地固定在機架上的水平導軌、與水平導軌滑動配合的水平滑塊、豎直地固定在水平滑塊上的豎向導軌、與豎向導軌配合的豎向滑塊、水平地安裝在豎向滑塊上并與水平導軌垂直的橫向導軌、以及滑動安裝在橫向導軌上的橫向滑塊，清洗座固定在該橫向滑塊上。通過上述結構，能夠以電控方式實現清洗座在三維空間內的位置調節，并且結構緊湊，方便安裝及布局。

優選地，所述橫向導軌借助氣動推拉機構滑動安裝在豎向滑塊上，該氣動推拉機構的運動方向與橫向滑塊的滑動方向相同。這樣，在對光學元件表面進行清洗時，可以利用氣動推拉機構對清洗座快速粗定位，再利用橫向滑塊進行精確定位，從而節約定位時間，提高清洗效率。

優選地，所述清洗座具有固定夾塊和可拆卸地固定在固定夾塊上的可拆夾塊，固定夾塊和可拆夾塊合圍形成所述清洗頭接口，用以實現等離子清洗頭和液體擦拭清洗頭的可拆卸安裝，以及等離子清洗頭和液體擦拭清洗頭之間的切換。

優選地，所述液體擦拭清洗頭包括與夾持孔配合的夾柄、連接在夾柄端部的上夾片和下夾片、以及被夾持在上夾片和下夾片之間的膠條，所述膠條上包裹有綢布，以便用水或酒精浸潤綢布，對光學元件表面進行擦拭。