- •Введение
- •1. Научно-исследовательская часть.
- •1.1. Технические требования
- •1.2. Выбор метода регистрации магнитограмм
- •1.2.1. Метод Биттера
- •1.2.2. Магнитная силовая микроскопия
- •1.2.3. Магнитооптические методы
- •1.2.3.1 Магнитооптический эффект Керра
- •1.2.3.2. Магнитооптический эффект Фарадея.
- •1.2.4. Сравнение выбранного магнитооптического метода с другими методами визуализации.
- •1.3. Математическое описание оэурм
- •1.3.1 Поляризатор.
- •1.3.2 Магнитооптический кристалл
- •1.3.3 Анализатор.
- •Материалы для магнитооптических устройств и их основные характеристики
- •1.4.1 Феррит-гранаты
- •1.4.1.1 Кристаллическая структура и параметры решетки.
- •1.4.1.2 Оптическое поглощение.
- •1.4.1.3 Фарадеевское вращение.
- •1.4.1.4 Магнитооптическая добротность.
- •1.4.1.5 Намагниченность насыщения.
- •1.4.1.6 Магнитная анизотропия.
- •1.4.2 Ортоферриты.
- •1.4.3 Металлические аморфные пленки
- •1.4.3.1 Природа магнитного упорядочения и структура.
- •1.4.3.2 Одноосная анизотропия.
- •1.4.3.3 Магнитооптические свойства.
- •2. Конструкторская часть.
- •2.1 Выбор и обоснование конструкции оптико-электронного устройства регистрации магнитограмм
- •2.2 Крепление оптических элементов.
- •2.3 Крепление светодиода.
- •2.4 Крепление фпзс-матрицы.
- •2.5 Крепление магнитооптического кристалла и постоянного магнита.
- •2.6 Сборка осветительной ветви.
- •2.7 Сборка измерительной ветви.
- •2.9 Установка в общий корпус.
- •4. Технологическая часть
- •4.1 Требования к монокристаллической пленке феррит-граната
- •4.2 Изготовление магнитооптического кристалла.
- •2. Ориентация кристалла
- •4.4 Ориентация кристалла
- •4.5 Механообработка подложки
- •4.5.1 Резка подложки на заготовки
- •4.5.2 Шлифование подложки
- •4.5.3 Полирование подложки
- •4.6 Эпитаксиальное выращивание Bi-содержащих мпфг
- •4.7 Нанесение покрытий
- •4.7.1 Нанесение зеркального покрытия термическим испарением в вакууме
- •Установка вакуумная модели ву-1а
- •4.7.2 Нанесение просветляющего покрытия
- •4.8 Разрезание на заготовки 10x10 мм
- •4.8.1 Лазерное скрайбирование
- •4.8.2 Разламывание пластин на кристаллы
- •4.9 Контроль магнитооптических параметров
- •Анализ технологичности изготовления магнитооптического кристалла.
- •4.11 Вывод.
- •5.2 Определение стоимости проектно-конструкторских работ
- •Расчёт простого срока окупаемости инвестиций
- •Расчёт дисконтированного срока окупаемости инвестиций
- •Охрана труда и экология
- •6.1. Анализ вредных и опасных факторов при производстве магнитооптического кристалла
- •6.2 Микроклимат
- •6.4 Освещение
- •6.5 Требования пожарной безопасности
- •6.6 Рентгеновское излучение.
- •6.7 Защита от травмирования
- •6.8 Вентиляция
- •6.9 Химические факторы
- •6.10 Утилизация производственного брака
- •Заключение.
- •Список литературы
- •Приложение 1. Паспорт на фпзс-матрицу.
- •Приложение 2.
4.5.3 Полирование подложки
При механической обработке поверхности подложки в качестве промежуточных стадий полировки можно использовать абразивные порошки из алмаза или окиси алюминия.
Для получения поверхности с малой глубиной нарушенного слоя применяют химико-механическое полирование. Оно ведется твердыми сферическими частицами диоксида кремния коллоидного диапазона зернистости 0.04-0,15 мкм (аэросила) в составе щелочной суспензии (вода 1000 мл, аэросил 90 г, глицерин 50 мл, этилендиамин 80 мл, перекись водорода 40 мл). Можно также применять полирование с помощью суспензии из Si02 сразу после шлифования, минуя промежуточные стадии полирования, однако при этом намного увеличивается время обработки, необходимое для снятия нарушенного поверхностного слоя.
После шлифования успех финишной обработки зависит от сочетания скорости полирования, давления па подложку и скорости подачи суспензии. Обычно полирование производят при частоте вращения полировального круга 50—100 об/мин и удельном давлении (0,1—0,3) • 105 Н/м2.
Из-за сравнительно невысокой твердости ГГГ внешние загрязнения следует сводить к минимуму путем создания гермозоны в месте обработки подложек. Дополнительные сложности также возникают из-за того, что коллоидные частицы Si02 образуют агломераты, продолжающие нарушать поверхность подложки. Это происходит, если используют слишком большие давления и скорости полирования в сочетании с неравномерным распределением потока жидкости по площади образца, что приводит к локальному возрастанию температуры и испарению жидкой связки. При правильно подобранных давлениях и скоростях полирования и скорости подачи суспензии примерно 1 капля в секунду можно получить высокое качество поверхности.
Полирование
Производить на станке 3ШП-350
Инструмент: плоскошлифовальный круг
1. Зазоры между деталями очистить от смолы
2. Подрезать равномерно полировальник по всей поверхности, подогреть в горячей воде и смазать полирующей суспензией
3. Установить на шпинделе станка обрабатывающий инструмент и осуществить ручную прополировку блока с деталями используя в качестве суспензии аэросил.
4. Полировать блок в течение 10 минут. Частота вращения 80 об/мин.
5. По окончании полирования снять блок со станка, промыть мягкой губкой в теплой воде
6. Произвести контроль класса чистоты. Инструмент: лупа 6х, микрометр
Лакирование плоской поверхности
Защитное покрытие эмалью отполированной поверхности во избежание получений повреждений во время закрепления детали, центрировки и транспортировки ее в помещениях цеха.
Используется: эмаль НЦ-25, кисть беличья, салфетка фланелевая, работы проводить под вытяжкой.
Разблокирование осуществлять охлаждением при температуре от -30 до -50оС.
Промывка водой
Повторить пункты шлифования, полирования и лакирования для другой стороны пластины.
Контроль подложек.
Контролируют качество поверхности (дефекты поверхности и при необходимости глубину нарушенного слоя) и отклонения геометрической формы (разнотолщинность, клиновидность, неплоскостность и прогиб).
Состояние шлифованной и полированной поверхностей пластин, наличие ямок, светящихся точек, сколов, пятен, рисок и трещин контролируют визуально невооруженным глазом или под микроскопом. При помощи стереоскопического микроскопа МБС-1 и металлографического микроскопа МИС-11 проверяют наличие на поверхности дефектов и следов загрязнения при максимальных увеличениях – 88x (МБС-1) и 1440x (МИС-11).
После любой абразивной обработки возникает нарушенный слой за счет ударного воздействия зерен на обрабатываемую поверхность.
Глубину нарушенного слоя определяют несколькими методами: рентгеновским, электронографическим, травлением и др.
Толщину пластин измеряют либо установленным на стойке индикатором часового типа с ценой деления 1 мкм, либо оптическим длинномером ИКВ-3 (± 0,5 мкм) .
Индикатор и длинномер ИКВ-3 используют также для определения клиновидности пластин, которая будет равна наибольшей разности значений толщин пластины в диаметрально противоположных точках.
Для измерения неплоскостности окончательно обработанных пластин, закрепленных на вакуумном столике, используют интерферометры с лазерным источником излучения.
Прогиб пластин контролируется бесконтактным емкостным или интерференционными методами.