成果介紹
在超精密光學加工領域中，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到納米級，主要應用在光刻物鏡、大口徑光學鏡頭、顯微鏡頭的超精密加工。國內(nèi)離子束光學加工裝備的售價約為400萬元/臺，其技術(shù)可大致拆分為硬件設備、控制軟件和去除工藝，其中關(guān)鍵核心是離子源,約占設備成本的20%。由于國內(nèi)的射頻離子源及其匹配器尚未發(fā)展成熟，在設備穩(wěn)定性和壽命上與國外存在較大差距，使得國內(nèi)均采購德國IOT的射頻離子源。據(jù)恒州誠思（YH Research）2024年報告2023年全球超精密光學加工裝備市場規(guī)模達7.5億元，預計2030年將增長至10億元，年復合增長率（CAGR）4.5%。其中北美占全球市場36%，歐洲占37%，中國作為增速最快的地區(qū)，市場份額持續(xù)提升。
基于上述背景，本項目提出了創(chuàng)新性的解決方案，采用微波離子源替代IOT的射頻離子源，提出快速點火和無極調(diào)控的控制算法，開發(fā)更高效準確的去除工藝。與國內(nèi)外的傳統(tǒng)射頻離子束系統(tǒng)對比，本項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、功率管理簡單、連續(xù)工作時間長等優(yōu)勢。
本項目已完成系統(tǒng)樣機中試，技術(shù)程度7級。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稱，束流波動率＜1%，加工效率達到IOT 的 50%。已具備一定的光學加工能力。
目標市場是超精密光學加工設備供應商和用戶，業(yè)務定位是研發(fā)、生產(chǎn)和銷售微波離子束系統(tǒng)及其組件。
