成果介紹
在超精密光學(xué)加工領(lǐng)域中，離子束拋光技術(shù)利用離子濺射去除材料，使修型拋光后的材料表面粗糙度達(dá)到納米級(jí)，主要應(yīng)用在光刻物鏡、大口徑光學(xué)鏡頭、顯微鏡頭的超精密加工。國(guó)內(nèi)離子束光學(xué)加工裝備的售價(jià)約為400萬(wàn)元/臺(tái)，其技術(shù)可大致拆分為硬件設(shè)備、控制軟件和去除工藝，其中關(guān)鍵核心是離子源,約占設(shè)備成本的20%。由于國(guó)內(nèi)的射頻離子源及其匹配器尚未發(fā)展成熟，在設(shè)備穩(wěn)定性和壽命上與國(guó)外存在較大差距，使得國(guó)內(nèi)均采購(gòu)德國(guó)IOT的射頻離子源。據(jù)恒州誠(chéng)思（YH Research）2024年報(bào)告2023年全球超精密光學(xué)加工裝備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)7.5億元，預(yù)計(jì)2030年將增長(zhǎng)至10億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）4.5%。其中北美占全球市場(chǎng)36%，歐洲占37%，中國(guó)作為增速最快的地區(qū)，市場(chǎng)份額持續(xù)提升。
基于上述背景，本項(xiàng)目提出了創(chuàng)新性的解決方案，采用微波離子源替代IOT的射頻離子源，提出快速點(diǎn)火和無(wú)極調(diào)控的控制算法，開發(fā)更高效準(zhǔn)確的去除工藝。與國(guó)內(nèi)外的傳統(tǒng)射頻離子束系統(tǒng)對(duì)比，本項(xiàng)目的微波離子束系統(tǒng)在產(chǎn)生相同離子束品質(zhì)的條件下，具有功耗低、功率管理簡(jiǎn)單、連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。
本項(xiàng)目已完成系統(tǒng)樣機(jī)中試，技術(shù)程度7級(jí)。離子束形貌清晰穩(wěn)定，離子束能流密度可控，微波離子束的高斯特性對(duì)稱，束流波動(dòng)率＜1%，加工效率達(dá)到IOT 的 50%。已具備一定的光學(xué)加工能力。
目標(biāo)市場(chǎng)是超精密光學(xué)加工設(shè)備供應(yīng)商和用戶，業(yè)務(wù)定位是研發(fā)、生產(chǎn)和銷售微波離子束系統(tǒng)及其組件。
