用于制造用于远紫外-平版印刷的渗钛硅土玻璃构成的镜基质-坯料的方法以及用于坯料...的制作方法_2

文档序号:9620673阅读:来源:国知局
以下公式: T=x/(tan(arcsin(sin(90-α)/η)) 带有重量百分比8的渗TiO2的硅土玻璃的折射系数η为1. 48。
[0021] 在以此方式确定气泡的位置后,通过后续的磨削来去除该表面层,使得在稍后的 在形成通常地凹的镜面情况下的最终抛光时在表面处没有气泡。在近表面区域中可能的气 泡因此通过表面层的部分的或完全的移除而消除。如果在个别情况下在表面层的相关区域 中没有检测到以气泡或杂质的形式的缺陷,无需去除表面层。同样在个别情况下会出现检 测到的缺陷近邻表面处成使得其在引入最终的镜面磨削时容易消除,由此可省去根据方法 步骤d)移除相关的坯料的表面层。借助于在渗钛硅土玻璃坯料中的缺陷的位置确定,在实 施用于产生镜表面的耗费的加工步骤之前可靠地认定作为中间产品的镜基质-坯料。以此 优化在远紫外-平版印刷中使用于渗钛硅土玻璃的镜基质-坯料的制造方法。
[0022] 在最简单的情况下,通过在坯料的表面上布置的标尺(Mafistab)的辅助下在水平 面中气泡的位置直接由观测者读出,可应用关于缺陷的数据的测定和在表面层中的缺陷的 位置的确定。
[0023] 已表明,当射入角α(光以该角度射入到坯料的平的表面上)设立在5°至75° 的范围中时,根据本发明的方法能以特别简单的方式实施。射入的光在这样的角度范围中 的定位对于测量结构提供足够的手操纵空间。在角度较小时散射光的发出点相对远地与射 入部位远离,这导散射光强度降低。那么尤其更深地处于表面层中的气泡的位置确定是困 难的且不精确。在坯料的表面上方布置的光源角度较陡峭即角度大于75°时,光射束的射 入部位和散射光的发出部位相对紧密彼此靠近。这干扰测量且导致误差。
[0024] 优选地,使用激光作为用于根据本发明的方法的射入的光。因为激光可在确定的 可选择的波长(颜色)中使用,相应的激光能够最优地关于到测量环境和坯料上的光照度 (Brillanz)来选择。
[0025] 优选地,产生带有行聚焦(Strichfokus)的激光且为了产生该激光使用名义功率 为至少lmW的激光器。行聚焦将首先点状的激光射束转化成平行激光的线。利用这样的激 光线,与之相应地在渗钛硅土玻璃坯料的表面层中检测相比较于点状的照明更大的区域, 这加速用于测定关于在渗钛硅土玻璃坯料中的缺陷的数据的方法步骤。激光器的名义功率 典型地在5至50mW的范围中。名义功率明显小于lmW的激光太微弱且因此不适于在坯料 中的缺陷的探测。然而稍微高于一毫瓦的名义功率对于根据本发明的使用足够。这样的激 光器在购置中成本适宜且有大于10000小时的较高的使用寿命。另一方面激光器的名义功 率此外基本上不应高于50mW,因为那时已须带有扩大的激光防护(Laserschutz)地工作。
[0026] 鉴于使该方法有效实施,选择在500nm至1500nm的波长范围中发光的激光 器。这样的波长范围是有利的,因为不仅能够视觉探测而且使用红外线-传感器作为光 检测元件用于自动探测散射光。恰好渗钛硅土玻璃在红外区域中显示出较好的透明度 (Transparenz),使得带有与之相应的波长的激光是有利的。
[0027] 基本上还能够有利的是,使用多个彼此间隔的有不同的波长范围的激光源,其相 应地检测不同深度的表面层区域。根据本发明的方法由此还设计得更有效。
[0028] 在用于测定关于在坯料的表面层中的缺陷的数据的方法步骤方面的进一步的优 化在于,用于检测从在坯料中的缺陷出发的散射光的光检测元件是带有评价单元的摄像机 系统的一部分。利用摄像机系统的光检测元件检测从在玻璃坯料中的缺陷出发的散射光且 转换成信号。通过计算上处理在评价单元中的信号确定在坯料中的缺陷的空间的位置。此 外存在摄像机系统附加地还与给出图像的机构连接的可能,使得除了经由评价单元确定的 作为计算上坐标的缺陷的位置数据以外,还能够获得在坯料的表面层中的缺陷的分布图。
[0029] 已表明的是,选择摄像机系统使得还检测散射光的强度且在评价单元中由此计算 上确定缺陷的大小。如果认定确定的缺陷的最小或最大尺寸,其限制对用于远紫外-平版 印刷的镜基质-坯料的后续加工,这样的变形方案是有利的。
[0030] 如果在坯料的平面磨削的表面上方的光检测元件和光的射入部位引导成光栅状, 在特别快速且经济的方法方面表明是有利的。在此利用射入的光和光检测元件大面积地扫 描坯料的表面,其中,光射入部位的水平坐标(且从中还导出测得的缺陷的坐标)同样地被 记录,如经由光检测元件确定的缺陷的深度位置那样。在坯料的表面上方的光检测元件连 同光射入部位的这样方式的光栅状引导能够容易地自动化。原则上还能够处理坯料。但因 为重量有50至80kg的坯料相当大,相反地使光射入部位和光检测元件移动是更容易的。优 选地以固定的射入角设立和对于光检测元件预设立的位置实现该移动,该设立的位置相应 于在光的射入部位与散射光的发出部位之间的间隔X。在重复在坯料的相同的面区段上的 光检测元件和射入部位的共同的光栅状引导的情况下,光检测元件的位置改变,从而逐步 地检测坯料的表面层的不同的深度区段。
[0031] 此外已表明有利的是,在根据方法步骤b)确定关于缺陷的数据前利用沉浸油 (Immersiondl)全平面地浸湿经平面磨削的坯料。为了实施在渗钛硅土玻璃坯料的表面层 中的缺陷的位置确定,首先在表面处引入平面磨削。如果在第一磨削过程后以沉浸油全平 面地浸湿板形的坯料,磨削耗费能够最小化。通过这样的措施坯料的表面足够准备好用于 测定关于在坯料中的缺陷的数据。
[0032] 关于用于在至少40毫米厚的用于远紫外-平版印刷的渗钛硅土玻璃构成的镜基 质-坯料中的缺陷的位置确定的系统,在根据本发明的方法中上述目的从用于产生光的光 源和用于探测散射光的光检测元件出发根据本发明地通过以下方式实现,即光源关于坯料 布置成使得光以预先确定的小于90°的射入角α射入坯料经平面磨削的表面中,该光在 坯料中的缺陷处散射,光检测元件布置成使得其垂直地在坯料的表面上探测与射入部位间 隔X发出的散射光且评价单元根据由光检测元件测得的数据确定缺陷的位置。
[0033] 根据本发明的用于在渗钛娃土玻璃构成的着褐色的低透射(Transmission)的还 料的表面层中的缺陷的位置确定的系统特征在于,照明源布置成使得光在坯料的大致平的 表面的部位处以预先确定的小于90°的射入角α射入坯料中。射入角α标记在光射束与 坯料的作为水平面的表面之间的角度。在射入部位处光相应于渗钛硅土玻璃的折射率经历 转向进入坯料的体中,且在碰到以气泡形式的缺陷部位或碰到杂质时产生散射光。散射光 与射入部位(限定为原点)间隔X从表面中发出且由垂直地布置在坯料的表面上方的光检 测元件检测。为了根据获得的数据确定在表面层中的缺陷的位置,参考缺陷(例如以气泡 的形式)位于表面以下的深度Τ,应用以下公式:T=x/(tan(arcsin(sin(90-a)/η)))。
[0034] 重量百分比为8的渗TiO2硅土玻璃的折射系数η为1. 48且与之相应地使用在该 计算公式中。
[0035] 根据本发明的系统因此使能够简单但还准确地定位在低透射的玻璃基体(约如 在渗钛硅土玻璃坯料中那样)中的缺陷(气泡或杂质)的位置。该系统与试样在面中的大 小无关,因为探测仅从上方指向到经平面磨削的表面上。就此而言该系统不仅适合于渗钛 硅土玻璃的低透射的玻璃和着色的玻璃坯,而且适合于大体积的透明的玻璃试样,在其中 也即通过侧向观测试样不能够检测垂直于射入的光的散射光。因此该系统特别适用于镜基 质-?料也还适用于用于远紫外-平版印刷的掩膜板(Muskenplatte)。
【附图说明】
[0036] 接下来本发明根据专利附图和实施例详细阐释。其中: 图la显示了根据本发明的系统的示意性示图, 图lb显示了根据现有技术的用于探测在玻璃中的缺陷的系统的示意性的示图, 图2a,2b分别以俯视图和侧视图显示了根据例1的镜基质-坯料在去除表面层之前或 之后的气泡分布图。
【具体实施方式】
[0037] 例 1 直径381mm(15英寸)且厚度100mm的圆柱形状的渗重量百分比为8的TiO2硅土玻璃 坯料1在表面2处平面磨削且紧接着视觉抛光(sichtpolieren)。表面2然后显示出约lnm 的平均粗糙度Ra。通过将以激光的形式的光3以25°的射入角α布置到坯料1的经平面 磨削且抛光的表面2上进行确定位于坯料1中的缺陷6 (例如气泡)的位置数据。为此通常 的激光笔(Laser-Pointer)足以作用光源7。激光笔有5mW的名义功率且放出波长532nm 的绿色的光3。在激光3射入渗钛硅土玻璃坯料1的地方,放置标尺到坯料的表面上,也就 是说使得其在激光的作为原点的入部位4处与标尺的直尺棱边协调。视觉地探测散射光5, 其中,散射光5与激光3的射入部位4间隔X垂直地在直尺棱边上来观测。气泡的深度位 置1'由以下公式计算:1=1/(^3]1(31^8;[11(8;[11(90-€[)/11)))。记录由此获得的关于
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