1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования
  4. № 12, 2023

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2023, № 12, стр. 18-24

Перспективы применения жидкого стекла для сглаживания поверхности оптических элементов

М. С. Михайленко a, М. В. Зорина a, Д. В. Петрова a, b, c, *, А. Е. Пестов a, И. Л. Струля d, Н. И. Чхало a

a Институт физики микроструктур РАН
603950 Нижний Новгород, Россия

b Ивановский государственный химико-технологический университет
153000 Иваново, Россия

c Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН
153045 Иваново, Россия

d ОАО “Композит”
141070 Королев, Россия

* E-mail: petrovadar@ipmras.ru

Поступила в редакцию 30.12.2022
После доработки 11.02.2023
Принята к публикации 11.02.2023

Аннотация

Предлагается использовать “жидкие стекла” различных составов в качестве подложек для рентгенооптических элементов космического базирования. Одним из основных требований, предъявляемых к таким материалам, является наименьшая масса и возможность обработки поверхности. Особые требования предъявляют к шероховатости поверхности, которая должна быть менее 1 нм, а точность формы – на уровне единиц нанометров. В качестве материала, позволяющего сформировать необходимую форму и шероховатость поверхности, а также обеспечить последующую обработку, было предложено использовать класс соединений на основе силикатов щелочных металлов или сильных органических оснований. Исследован эффект сглаживания шероховатости поверхности жидкого стекла трех различных составов, нанесенного на пленки хрома и никеля. До и после нанесения структур шероховатость всех поверхностей измеряли в атомно-силовом микроскопе. Шероховатость рассчитывали с помощью функции спектральной плотности мощности (PSD-функции). Нанесенные на поверхность структуры подвергались облучению ускоренными ионами аргона с энергией 800 эВ. Были измерены глубина травления и эффективная шероховатость. Один из исследуемых составов показал удовлетворительное снижение шероховатости и стойкость этого эффекта при ионном травлении.

Ключевые слова: жидкие стекла, метасиликат натрия, тонкие пленки, ионное травление, атомно-силовая микроскопия.

Список литературы

  1. Born M., Wolf E. Principles of Optics. Cambridge: Cambridge University Press, 1999. 528 p.

  2. Chkhalo N.I., Mikhaylenko M.S., Mil’kov A.V., Pestov A.E., Polkovnikov V.N., Salashchenko N.N., Strulya I.L., Zorina M.V., Zuev S.Yu. // Proc. SPIE. 2017. V. 10235. P. 102350M. https://doi.org/10.1117/12.2269312

  3. Mikhailenko M.S., Chkhalo N.I., Pestov A.E., Polkovnikov V.N., Zorina M.V., Zuev S.Yu., Kazakov D.S., Milkov A.V., Strulya I.L., Filichkina V.A., Kozlov A.S. // Appl. Optics. 2019. V. 58. № 13. P. 3652. https://doi.org/10.1364/AO.58.003652

  4. Mikhailenko M.S., Zorina M.V., Pariev D.E., Pestov A.E., Salashchenko N.N., Strulya I.L., Churin S.A., Chkhalo N.I. // J. Surf. Invest.: X-ray, Synchrotron Neutron Tech. 2017. V. 11. P. 485. https://doi.org/10.1134/S102745101703017X

  5. Фиговский О.Л., Кудрявцев П.Г. // Инженерный вестн. Дона. 2014. № 2 (29). С. 117.

  6. Корнеев В.И., Данилов В.В. Жидкое и растворимое стекло. СПб: Стройиздат, 1996. 216 с.

  7. Chkhalo N.I., Kaskov I.A., Malyshev I.V., Mikhaylenko M.S., Pestov A.E., Polkovnikov V.N., Salashchenko N.N., Toropov M.N., Zabrodin I.G. // Precision Engin. 2017. V. 48. P. 338. https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2017.01.004

  8. Chkhalo N.I., Salashchenko N.N., Zorina M.V. // Rev. Sci. Instrum. 2015. V. 86. № 1. P. 016102. https://doi.org/10.1063/1.4905336

  9. Шупенев А.Е., Панкова Н.С., Коршунов И.С., Григорьянц А.Г. // Изв. вузов. Машиностроение. 2019. Т. 4. С. 18. https://doi.org/10.18698/0536-1044-2019-4-18-27

  10. Николаенко Ю.М., Корнеевец А.С., Эфрос Н.Б., Бурховецкий В.В., Решидова И.Ю. // Письма в ЖТФ. 2019. Т. 45. С. 44. https://doi.org/10.21883/PJTF.2019.13.47958.17743

  11. Фирстов А.П. // Литейщик России. 2015. № 7. С. 15.

  12. Фирстов А.П. // Евразийский союз ученых (ЕСУ). 2019. № 10 (67). С. 61. https://doi.org/10.31618/ESU.2413-9335.2019.6.67.417

  13. А.с. 1 377 262 (СССР). Связующее для древесных плит / Николаев Н.Е., Мирецкий В.Ю. // Б.И. 1988. № 8. С. 4.

  14. Патент 2 683 320 (РФ). Двойной полисиликат щелочного металла и органического основания / ООО “ХИМУНИВЕРС”. Обухова В.Б., Пестерников Г.Н. // Б.И. 2019. № 10. С. 12.

  15. Патент 22 999 229 (РФ). Огнезащитный лак / Левичев А.Н., Павлюкович Н.Г., Казиев М.М., Валецкий П.М. // Б.И. 2007. № 14. С. 17.

  16. Patent 3239549 (USA). Alkali Metal and Quaternary Ammonium Double Salts of Silicic Acid / Philadelphia Quartz Company, Weldes H.H.W. // 1966. № 50877. P. 22.

  17. Patent 3383386 (USA). Process for Making Alkali Metal Quaternary Ammonium Silicates / Philadelphia Quartz Company, Weldes H.H.W. // 1968. № 500328. P. 12.

  18. Patent 3630954 (USA). Organic Amine-Strong Base Stabilized High Surface Area Silica Sols and Method for Preparing Same / E.I. du Pont de Nemours and Company, Yates P.C. // 1971. № 823185. P. 12.

  19. Patent 3769309 (USA). Process for Alkali Metal and Quarternary Nitrogen Compound Double Salts of Silicic Acid / Philadelphia Quartz Company, Weldes H.H.W. // 1973. № 50877. P. 12.

  20. Кудрявцев П.Г., Фиговский О.Л. // Нанотехнологии в строительстве. 2014. Т. 6. № 6. С. 27. https://doi.org/10.15828/2075-8545-2014-6-6-27-45

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал