Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2023, № 12, стр. 25-30
Исследование влияния травления ионными пучками на шероховатость поверхности монокристаллического сапфира
М. С. Михайленко a, *, А. Е. Пестов a, М. В. Зорина a, А. К. Чернышев a, Н. И. Чхало a, И. Э. Шевчук a
a Институт физики микроструктур РАН
603950 Нижний Новгород, Россия
* E-mail: mikhaylenko@ipmras.ru
Поступила в редакцию 11.12.2022
После доработки 05.02.2023
Принята к публикации 05.02.2023
- EDN: BDOLQV
- DOI: 10.31857/S1028096023120154
Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.
Аннотация
Для повышения средней и пиковой мощности современных лазерных систем появилась необходимость в новых материалах или возможностях модификации имеющихся для создания композитов на их основе. Такие композитные материалы с применением оптических материалов с высокой теплопроводностью могут послужить для отведения тепла от активной среды. Такую же задачу должны решать подложки рентгенооптических элементов, работающих под мощными пучками синхротронного излучения. Одним из перспективных материалов для этих целей выступает монокристаллический сапфир, так как обладает достаточно высокой теплопроводностью (~23–25 Вт/(м · К) при 323 К) и низким температурным коэффициентом линейного расширения (~10–6 К–1 при Т = 323 К). В настоящей работе изучено влияние энергии и углов падения ионов аргона на поверхность образца на поверхностную шероховатость a-среза $\left( {11\bar {2}0} \right)$ монокристаллического сапфира. В ходе работы был продемонстрирован эффект сглаживания шероховатости поверхности на 30% относительно исходного значения в диапазоне пространственных частот 0.049–63 мкм–1. Также показана возможность ионной обработки образцов, в частности, при углах падения ионов ±40° на поверхность образца значение ее эффективной шероховатости не сильно изменяется, что позволяет проводить локальную коррекцию ошибок формы объекта, не приводя к значительным изменениям качества поверхности.
Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.
Список литературы
Furuse H., Koike Y., Yasuhara R. // Opt. Lett. 2018. V. 43. Iss. 13. P. 3065. https://doi.org/10.1364/OL.43.003065
Boley C.D., Rubenchik A.M. // Appl. Opt. 2013. V. 52. Iss. 14. P. 3329. https://doi.org/10.1364/AO.52.003329
De Zanet A., Casalegno V., Salvo M. // Ceram. Int. 2021. V. 47. Iss. 6. P. 7307. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.11.146
Morán-Ruiz A., Vidal K., Larranaga A., Montero R., Arriortua M.I. // Int. J. Hydrogen Energy. 2016. V. 41. Iss. 38. P. 17053. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.07.122
Freitas A.Z., Freschi L.R., Samad R.E., Zezell D.M., Gouw-Soares S.C., Vieira N.D., Jr. // Laser Phys. Lett. 2010. V. 7. P. 236. https://doi.org/10.1002/lapl.200910133
Soares L.E.S., Martin A.A., Pinheiro A.L.B. Degree of conversion in dental resins polymerized by Argon laser, halogen lamp and LED: a Raman study // Lasers in Dentistry IX. 2003, San Jose, CA, US. V. 4950. P. 229. https://doi.org/10.1117/12.476445
Kuznetsov I., Pestov A., Mukhin I., Volkov M., Zorina M., Chkhalo N., Palashov O. // Opt. Lett. 2020. V. 45. Iss. 2. P. 387. https://doi.org/10.1364/OL.384898
Mikhailenko M.S., Zorina M.V., Kuznetsov I.I., Palashov O.V., Pestov A.E., Chkhalo N.I. // Technical Physics. 2020. V. 65. № 11. P. 1828. https://doi.org/10.1134/S1063784220110286
Mikhailenko M.S., Pestov A.E., Chkhalo N.I., Zorina M.V., Chernyshev A.K., Salashchenko N.N., Kuznetsov I.I. // Appl. Opt. 2022. V. 61. Iss. 10. P. 2825. https://doi.org/10.1364/AO.455096
Mikhailenko M.S., Chkhalo N.I., Churin S.A., Pestov M.A.E., Polkovnikov V.N., Salashchenko N.N., Zorina M.V. // Appl. Opt. 2016. V. 55. Iss. 6. P. 1249. https://doi.org/10.1364/AO.55.001249
Chkhalo N.I., Churin S.A., Pestov A.E., Salashchenko N.N., Vainer Yu.A., Zorina M.V. // Opt. Express. 2014. V. 22. Iss. 17. P. 20094. https://doi.org/10.1364/OE.22.020094
Onderdelinden D. // Appl. Phys. Lett. 1966. V. 8. № 8. P. 189. https://doi.org/10.1063/1.1754548
Lehmann Ch., Sigmund P. // J. Phys. Status Solidi B. 1966. V. 16. Iss. 2. P. 507.
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 Engineering. 2017. V. 48. P. 338. https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2017.01.004
Chkhalo N.I., Salashchenko N.N., Zorina M.V. // Rev. Sci. Instrum. 2015. V. 86. Iss. 1. P. 016102. https://doi.org/10.1063/1.4905336
Ziegler J.F., Ziegler M.D., Biersack J.P. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2010. V. 268. Iss. 11–12. P. 1818. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2010.02.091
Wei Q., Li K.-D., Lian J., Wang L. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2008. V. 41. № 17. P. 172002. https://doi.org/10.1088/0022-3727/41/17/172002
Sigmund P. // Phys. Rev. 1969. V. 187. P. 383. https://doi.org/10.1103/PhysRev.184.383
Bradley R.M., Harper J.M.E. // J. Vacuum Sci. Technol. A. 1988. V. 6. Iss. 4. P. 2390. https://doi.org/10.1116/1.575561
Дополнительные материалы отсутствуют.
Инструменты
Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования