为实现193nm投影物镜光学元件的超光滑加工,介绍了一种非接触式微射流超光滑表面加工方法,对该方法的材料去除特性和超光滑加工效果进行研究。首先,采用计算流体动力学理论对其材料去除机理进行了仿真研究,通过对微射流流场的压力、速度和表面剪切力的分析得到其去除函数形状与表面剪切力的分布相反,呈现W型。随后,采用正交法对各工艺参数对抛光效果的影响进行了综合分析,结果表明材料去除效率随入射速度和磨料浓度的增大而增大,随工作距离增大而减小,并且工作距离具有显著影响,为实验研究中工艺参数的选取提供了指导意义。最后,在自研的微射流抛光机床上对一平面熔石英进行了抛光实验,加工样件表面粗糙度均方根值由初始的1.02nm降为0.56nm。实验结果表明,微射流抛光技术可以用于光学元件的超光滑加工。

文中微纳米三坐标测量机在外尺寸测量过程中，探头与被测件存在接触力变形、摩擦力、还有测头的各向异性等因素，因此，对最终的测量精度有一定的影响。为了进一步提高微纳米三坐标测量机的测量精度，本文提出了通过对量块标准件进行不同角度方向测量，得到探头在测量外尺寸的不同角度方向测端等效直径。实验结果表明通过10mm厚度量块得到的外尺寸测端等效直径补偿20mm厚度量块，可以减小一定程度的探头测端直径误差。