Способ изготовления дифракционных решоток-матриц для копирования реплик

(111 56923 Союз Советских Социалистических Республик(51) М Кл С 02 В 5/1 исоединением заявкиГосударственный комете Совета Министров ССС оо делам изобретений и открытий(71) 3 аявител ОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИфРАКЦИОННЫХ -МАТРИЦ ДЛЯ КОПИРОВАНИЯ РЕПЛИК 4) СП ЕШЕТ вакууме, является достаточно вязким материалом. Даже незначительные капли (брызги) титана, полученные в процессе его испарения, при нарезании решеток прилипают к алмазному резцу и вызывают порчу всех последующих штрихов и всей решетки в целом. Процесс оксидирования, производимый после нарезания, решетки, не всегда обеспечивает получение очень прочной защитной оксидной пленки на поверхности решетки, которая бы позволила производить с нее многократное копирование.Прототипом настоящего способа является способ изготовления дифракционных решеток- матриц, изготовленных на слоях алюминия (4), заключающийся в нанесении на алюминированную поверхность решетки слоя двуокиси кремния, например, катодным распылителем кремния в кислороде и гпдрофобизации нанесенного слоя посредством алкилгалоидсиланов и алкилалкоксисиланов. Недостатком этого способа является то, что не удается нанести монолитный слой двуокиси кремния, в результате чего уже после нескольких актов копирования заштрихованная поверхность решетки становится непригодной для дальнейшего копирования (слой двуокиси кремния отслаивается) .Целью изопрочности,ре ии изго(61) Дополнительное к агт. свид-ву(22) Заявлено 11,02.75 (21) 2103794/10 публиковано 15.06.77. Бюллетень22Дата опубликования описания 20.07.77 Изооретение относится к технологтовления оптических элементов.Современные дифракционные решетки в большинстве случаев изготавливают на относительно толстых слоях алюминия (0,1 - 5 10 мкм), нанесенных на полированную заготовку из стекла термическим испарением в вакууме (111 группа прочности), Поэтому поверхностный слой решеток после их изготовления необходимо упрочнять. Упрочнение осо бенно важно для решеток, служащих в качестве матриц при изготовлении копий дифракционных решеток.Известен способ изготовления дифракционных решеток-матриц на слоях алюминия (1), 1 д заключающийся в нанесении на алюминированную поверхность решетки с подслоем титана защитной оксидной пленки путем оксидирования решетки в электролите, например 0,5% растворе двухзамещенного фосфорно кислого аммония.Недостатком этого способа является необходимость нанесения подслоя титана, который позволяет для создания защитной оксидной пленки на поверхности решетки оксидировать 25 слой алюминия, поскольку с другим подслоем - хромом (2, 3), наиболее распространенном в производстве решеток, слой алюминия не оксидируется. Однако подслой - титан, полученный термическим испарением в 30 бретения является увеличениешетки,561923 Составитель В. ВанторинТехред 3. Тараненко Редактор С. Хейфиц Корректор А. Степанова Заказ 1613/2 Изд. Ме 55 Тираж 633 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская паб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, в Это достигается тем, что по предлагаемому способу упрочнение производят путем бомбардировки поверхности решетки ионами кислорода с энергией, превышающей 1 кэВ.Дифракционные решетки-матрицы по описываемому способу изготавливают следующим образом,На полированную поверхность подложки решетки из стекла наносят термическим испарением в вакууме любым из известных методов слой алюминия толщиной, необходимой для нанесения штрихов дифракционной решетки.В слое алюминия формируют штрихи решеток при помощи прецизионных алмазных резцов на специальных делительных машинах,Поверхностный слой алюминия, в котором сформированы штрихи решеток, бомбардируют быстрыми ионами кислорода на ионном ускорителе, например ИЛУ-З.П р и м е р, Проводилось изготовление дифракционных решеток-матриц на слоях алюминия. Слои алюминия толщиной 1 мкм наносились с подслоем хрома на подложку из стекла термическим испарением в вакууме. После нанесения штрихов, решетку бомбардировали быстрыми ионами (150 кэВ) кислорода на ионном ускорителе ИЛУ. Доза облучения 10" ион/сма, плотность тока порядка 1 мка/см, В результате решетка допускала многократную чистку ватой со спиртом, ультразвуковую чистку поверхности в жестком режиме, а также многократное копирование. При этом не наблюдалось изменений спектральных характеристик и ухудшения внешнего вида решеток.Использование предлагаемого способа изготовления дифракционных решеток-матриц обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: а) возможность изготовления матриц, обладающих большой механической прочностью, которая позволит по предварительным данным увеличить не менее чем в два раза количест во копий, снимаемых с одной дифракционнойрешетки-матрицы;б) возможность изготовления решеток дляработы в жестких эксплуатационных условиях с многократной чисткой заштрихованной по верхности решетки;в) увеличение срока службы решеток, возможность получения слоев алюминия с подслоем хрома - основным материалом в производстве дифракционных решеток, а также с 15 любым другим подслоем, удовлетворяощимтребованиям технологии изготовлсиия дифракционных решеток. Формула изобретения20 Способ изготовления дифракционных решеток-матриц для копирования реплик путем нанесения на полированную подложку из стекла подслоя металла, например хрома, слояалюминия, формирования штрихов решеток и25 упрочнения поверхности сформированной решетки, отличающийся тем, что, с цельюувеличения прочности решетки, упрочнениепроизводят путем бомбардировки поверхностирешетки ионами кислорода с энергией, пре 30 вышающей 1 кэВ.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство239745, кл.6 02 В 5/18, 1969,35 2, Журнал Оптико-механическая промышленность,3, 1957, с. 47.3, Журнал Оптико-механическая промышленность,4, 1957, с. 56,4. Авторское свидетельство155965, кл,40 Сз 02 В 5/18, 1969 (прототип),