光学元件等离子清洗去除表面有机污染物

光学元件等离子体清洗技术的最终目的是去除附着的有机污染物,恢复元件的光学性能和表面形貌,同时不能降低其抗污染性能。

等离子清洗原理:

等离子体清洗主要是基于等离子体放电产生的大量活性粒子,在一定条件下,这些活性粒子会与被清洗物体表面污染物发生反应,达到清洗的效果。

等离子体清洗主要分成两个反应过程。在化学反应过程中,活性粒子与有机分子结合,发生解链,中间形成新的不稳定基团,最后分解成易挥发的二氧化碳和水;在物理反应过程中,活性粒子在电场作用下,以一定速度和能量撞击被清洗物体表面,克服分子与表面的结合力,使表面污染物分子分解或脱落,达到清洗的目的。

低压等离子体清洗一般是在真空环境中进行的,在低压条件下,电子、中性粒子和离子几乎不发生碰撞而损失能量,增加了粒子碰撞前的距离,加大了活性粒子撞击表面和与污染物结合的概率,同时由于在真空腔内方向性不强,有利于清洗表面具有疏松多孔结构镀层的光学元件。

低压等离子体清洗有机污染物的微观反应过程中,生成了含C=O键的不稳定中间产物,并且经过一段时间的反应后,等离子体可以完全分解有机污染物。

低压等离子体清洗可以有效恢复光学元件的选择透过性能和抗激光损伤性能;可以有效去除光学元件表面附着的有机污染物,不会造成二次污染;可以有效恢复光学元件的表面形貌,实现对光学元件的全面恢复效果。

低压等离子体清洗不会改变光学元件增透膜成分,反应过程中会形成表面羟基,使元件表面自由能及其极性分量提高,显著增强元件的表面润湿性;不会损伤光学元件,并且可以提高元件的抗有机物污染能力。

等离子清洗与湿法清洗工艺相比,等离子清洗不需要使用强酸、强碱等溶液,不需要后期的烘干过程,也无废水处理的要求,是一种简单高效、经济环保、无二次污染的清洗方法。