автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Разработка основ технологии электронно-лучевой обработки боролантановых стекол для изготовления компонентов оптико-электронных приборов искусственных спутников Земли



На правах рукописи

ПЕТРОВ Сергей Николаевич

РАЗРАБОТКА ОСНОВ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТКИ БОРОЛАНТАНОВЫХ СТЕКОЛ ДЛЯ О ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ ИСКУССТВЕННЫХ СПУТНИКОВ ЗЕМЛИ

Специальность 05.27.01 - "твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника, приборы на квантовых эффектах"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

9 (ИОН 2011

Таганрог

20 11 г.

4849163

Работа выполнена на кафедре технологии микро- и наноэлектронной аппаратуры Технологического института ФГАОУ ВПО "Южный федеральный университет" в г. Таганроге.

Научный руководитель:

- доктор физико-математических наук Серба Павел Викторович (Технологический институт ФГАОУ ВПО "Южный федеральный университет" в г. Таганроге).

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, профессор Королев Алексей Николаевич (Технологический институт ФГАОУ ВПО "Южный федеральный университет" в г. Таганроге);

- кандидат технических наук, Никольский Анатолий Викторович (НИИ Радиосвязи, г. Ростов-на-Дону).

Ведущее предприятие:

Донской государственный технический университет, г. Ростов-на-Дону.

Защита состоится " 23_"_июня 2011 года в 1420 часов на заседании диссертационного совета Д 212.208.23 при Южном федеральном университете по адресу: 347922, г. Таганрог, ул. Шевченко, 2, ауд. Е-306.-

С диссертацией можно ознакомиться в Зональной библиотеке Южного федерального университета.

Автореферат разослан "_" мая 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических-------

Старченко И. Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Технический уровень оптико-электронного прибора в определяющей степени зависит от качества входящих в его состав оптических деталей. В свою очередь, качество оптических деталей определяется точностью формы, стабильностью во времени оптических характеристик и способностью длительно противостоять негативным воздействиям среды, в которой эксплуатируется изделие. Применительно к прибору ориентации космического аппарата выполнение таких требований становится еще более значимым в силу автономности его существования.

Оптические свойства применяемых при изготовлении деталей стекол (показатель преломления, коэффициент дисперсии и др.), являются определяющими при выборе марки стекла и достижения наилучших оптических характеристик прибора, минимизации аберраций. Однако, нередко уникальные оптические свойства стекол соседствуют с невысокими технологическими показателями - низкой химической устойчивостью, механической прочностью и т.д. Как правило, это обуславливается химическим составом самого стекла, наличием в нем нестойких стеклообразующих компонентов. К таким стеклам относится стекла боролантановой группы.

Механическая прочность и химическая устойчивость зависит как от стеклообразующих компонентов материала, так и от состояния поверхности оптического стекла, которая формируется на технологических операциях изготовления оптико-электронного прибора. Получение атомарно-гладкой полированной поверхности на боролантановых стеклах с использованием традиционных методов шлифования и полирования, основанных на механическом удалении и химическом растворении поверхности, не позволяет формировать поверхность без нарушенного

слоя. Вследствие этого возникает необходимость в дополнительных методах обработки поверхности для повышения ее устойчивости к воздействию окружающей среды и стабилизации оптических характеристик деталей.

В настоящей работе, с целью повышения надёжности и улучшения, спектральных, химико-механических и технико-эксплутационных характеристик диссектора на базе суперортикона, предлагается осуществлять подготовку входной поверхности оптических деталей оптико-электронных приборов дня искусственных спутников земли (ИСЗ) электроннолучевой обработкой (ЭЛО) в вакууме.

Предполагается, что за счет изменения морфологии поверхности (термостимулированное изменение элементного состава, появление новых связей между элементами, удаление нарушенного слоя и остаточных атомов травителей и моющих средств (загрязнений) при нагреве), повысится механическая и химическая устойчивость оптических деталей, кроме того, силы поверхностного натяжения сформируют атомарно-гладкую, бездефектную поверхность.

В этой связи разработка технологического процесса влияющего на параметры оптико-электронных приборов, является актуальной и перспективной.

Целью диссертационной работы являлось: разработка технологических условий применения электронно-лучевой модификации поверхности оптических деталей боролантановой группы для создания оптико-электронных приборов ИСЗ с улучшенными физико-химическими и эксплуатационными свойствами.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• рассмотреть процессы теплового воздействия ленточного электронного луча на поверхность образца из стекла и определить область технологических рекомендаций тепловой обработки боролантанового стекла, оценить условия и длительность формирования поверхности, глубину модификации поверхности стекла и время проведения процесса;

• определить физико-химические особенности электроннолучевой обработки боролантанового стекла и влияние условий ей проведения на оптические, механические и химические параметры оптических деталей;

• разработать и опробовать лабораторный технологический процесс обработки поверхности оптических деталей электронным лучом.

Следует также отметить, что при решении этих задач были выработаны рекомендации для создания промышленного оборудования ЭЛО оптических деталей.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Термодинамический механизм и трансформации молекулярных связей компонентов поверхности оптических деталей после процесса ЭЛО, описывающие фазовые изменения элементов боролантанового стекла.

2. Результаты экспериментальных исследований влияния ЭЛО на оптические характеристики стекла.

3. Экспериментальные зависимости распределения модификаторов в поверхностном слое боролантановых стекол и величины показателя преломления до и после ЭЛО.

4. Результаты исследования механических и химических характеристик параметров экспериментальных оптических деталей.

5. Технологический процесс ЭЛО поверхности оптических деталей, обеспечивающий высокие эксплуатационные характеристики оптико-электронных приборов ИСЗ по сравнению с типовыми образцами.

Методы исследования. При изучении процесса ЭЛО оптических деталей в теоретической части работы использовалась тепловая модель, позволившая определить распределение температуры в области воздействия ленточного электронного луча, оценить размеры жидкой зоны и степень релаксации поверхности в процессе термокапилярного движения материала. Для исследования реакции образования метабората лантана использовалась программа ОАиЭБГАМ-ОЗ. Для экспериментальных исследований использовались оптические, зондовые и аналитические методы изучения поверхности, электронная спектрометрия, а также типовые промышленные методы исследования поверхности оптических деталей.

Научная новизна:

1. Предложен физико-химический механизм формирования поверхности оптических деталей из боролантанового стекла, за счет термодинамических фазовых превращений, а также изменения состава поверхностного слоя вследствие диффузионных процессов, протекающих во время ЭЛО.

2. Показано, что при затвердевании расплава после ЭЛО, в результате фазовых перестроек элементного состава, устранения механических дефектов поверхности и образования метаборатов лантана в приповерхностной области образуется модифицированный слой нового состава с реконструированной структурой.

3. Установлено, что повышение химической устойчивости и механической прочности после ЭЛО обусловлено удалением нарушенной составляющей поверхностной слоя, углеродных загрязнений и образовании оксидов Ьа(В02)з, в области существования жидкой фазы.

4. Показано, что наблюдаемое увеличение показателя преломления связано с увеличением плотности поверхностного слоя, вызванного фазовой сегрегацией с выделением высокоплотных кристаллических фаз с высоким содержанием метаборатов лантана

Практическая ценность работы:

1. Определены технологические особенности ЭЛО оптических деталей из боролантанового стекла марки СТК119 и даны рекомендации по выбору технологических режимов обработки.

2. Сформулированы требования к технологическому оборудованию ЭЛО оптических деталей приборов ИСЗ.

3. Разработан технологический процесс ЭЛО входной поверхности оптических деталей, позволяющий обеспечить механическую прочность на 20% выше, а по химической стойкости придать поверхности свойства непятнаемой.

Внедрение результатов работы. Разработанный технологический процесс и результаты исследований ЭЛО боролантанового стекла внедрены и используются на предприятии "Квант" (г. Ростов-на-Дону).

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на III Всероссийской научно-технической конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» (Воронеж, 2006 г.), IV Ежегодной научной конференции студентов и аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН. (Ростов на Дону,

2008 г.), XX Международной научно-технической конференции по фотоэлектронике и приборам ночного видения. (Москва, 2008 г.), Ежегодной научной конференции студентов и аспирантов. (Таганрог, 2008 г.), Международной научно-технической конференции «Микро- и на-нотехнологии в электронике» (Нальчик, 2009 г.).

Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в 9 печатных работах, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.

Объем работы. Диссертация изложена на русском языке и состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы (116 наименований) и приложения. Общий объем диссертации 112 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении дана общая характеристика диссертационной работы. Отмечена её актуальность, определена цель и задачи исследований, показана научная новизна и практическая значимость результатов.

В первой главе для обоснования цели и выявления основных условий формирования высоких эксплутационных параметров оптико-электронных приборов ИСЗ, определяющихся технологией изготовления, проведен обзор литературных данных. В обзоре рассмотрены:

- особенности подготовки поверхности, влияющей на формирование структуры поверхностного слоя компонентов оптико-электроного прибора;

- современные направления совершенствования технологии подготовки поверхности оптических деталей ИСЗ;

- основные свойства и строение поверхности боролантанового стекла, применяемого в производстве ИСЗ;

- технологические возможности электронно-лучевой обработки и области применения.

Анализ литературных данных позволяет заключить следующее:

1. В промышленности способ изготовления оптических деталей для приборов ИСЗ состоит из алмазной резки, механической шлифовки и полировки рабочей поверхности, причем в большинстве случаев не учитывается технологичность материала к механическим воздействиям. Дальнейший поиск улучшения эксплуатационных и спектральных характеристик оптико-электронных приборов развивается в направлении совершенствовании оптической поверхности детали путем применения химических методов доводки поверхности, что приводит к загрязнению нарушенного слоя продуктами распада химических реакций.

2. Нарушенный поверхностный слой состоит из высокой концентрации углеродных загрязнений, источником которых, являются процессы механической обработки поверхности и с трудом удаляются последующими процессами очистки деталей. Кроме того, в боролантано-вом стекле содержится высокая концентрация окиси бора, элемента с высокой миграционной способностью и реакционной активностью.

3. Улучшение параметров оптико-электронных приборов ИСЗ возможно при использовании тепловых методов обработки поверхности оптических деталей. Наиболее перспективным методом является ЭЛО материалов, как наиболее современный и изученный процесс модификации поверхности концентрированными потоками энергии.

В результате детального анализа работ по влиянию чистоты поверхности оптической детали на параметры прибора ИСЗ, а также на базе работ и накопленного опыта по модификации поверхности различных стекол электронным лучом в ТТИ ЮФУ, выявлена возможность целенаправленной модификации поверхности оптических дета-

лей низкоэнергетическим электронным лучом. Теоретические и экспериментальные изыскания в плане подготовки деталей из боролантано-вого стекла ленточным электронным лучом в публикациях отсутствуют. Аналогично в литературе нет сведений о влиянии ЭЛО на элементный состав, оптические и механохимические свойства поверхности стекла боролантановой группы.

Таким образом, очевидна необходимость разработки процесса ЭЛО деталей оптико-электронных приборов ИСЗ, рассмотрении вопросов формирования поверхности, очистки от загрязнений, взаимосвязи происходящих изменений с параметрами приборов ИСЗ.

В заключение сформулирована цель и определены задачи работы.

Во второй главе выполнен анализ физических процессов протекающих при электронно-лучевом облучении поверхности оптической детали (в дальнейшем - подложки). Процессы ЭЛО подложки построены на базе тепловой задачи нагрева полубесконечного изотропного тела в вакууме. Распределение температурного поля образца описывается дифференциальным уравнением 53Г_1тоГ 62Т _ дТ

дх* дх ду' Ьг ? (1)

здесь ° - коэффициент температуропроводности, ' ' - скорость движения луча.

Из решения уравнения (1) методом конечных элементов были определены режимы обработки, распределение температуры в объёме подложки, размеры зоны расплава и характерное время существования жидкой ванны (таблица 1).

Таблица. 1

Характеристические параметры ЭЛО подложки

Р, Вт/см2 А©п, °С Х„, см ХП1, см гт, см X, с

8,4-10"' 18 Ьв-КГ1 1,5-Ю"4 2,0-10'3 5,0-1

За время существования жидкой ванны происходят образование метабората лантана и формирование гладкой поверхности.

Термодинамический анализ формирования метабората лантана позволил определить температурный диапазон возможности протекания реакции

Верхний диапазон 1600 К определяется изменением знака энергии Гиббса с отрицательного на положительный. Расчет энергии Г'иббса производился с использованием квантово-химической программы СаизБ^ап-ОЗ. Нижний предел температуры определяется подвижностью молекул реагентов и соответствует температуре размягчения стекла.

Изменение макроскопического профиля поверхности жидкой фазы обусловлено влиянием сил поверхностного натяжения. Динамика изменения профиля в случае синусоидального гофра

(2)

описывается уравнением

5: " "2^57" , (3)

. здесь <7 - поверхностная энергия обусловленная силами поверхностного натяжения, <1 - коэффициент вязкости, ^ высота неровностей профиля, - периодичность неровностей, равная среднему шагу неровностей профиля. Это уравнение описывает вязкое течение жикости

под действием лапласовского давления ——. Характерное время ре-

&п

лаксации процесса сглаживания поверхности будет определяться соотношением

(4)

ал;

Зная характерный размер неровности X = 5 • 1СГ4 см, вязкость расплава при температуре плавления стекла под лучом р^б^-Ю"2 Па*с, время формирования поверхности составило тр £4,9-10'л с. Из сравнения времени существования жидкой ванны и формирования поверхности следует Т>хр, что процесс релаксации происходит непосредственно под лучом, на самой ранней стадии образования расплава

В третьей главе описывается процесс ЭЛО подложка и электронно-лучевое оборудование, методики исследования поверхности и характеристик оптических деталей оптико-электронного прибора ИСЗ.

Лабораторная электронно-лучевая установка разработана на базе вакуумного агрегата ВА2-3, полупромышленный вариант установки разрабатывался на базе установок вакуумного напыления «Оратория» и УВН 71-ПЗ с турбомолекулярным высоковакуумным насосом. Для обработки оптических деталей разработана специальная технологическая оснастка и карусельного типа накопитель. Конструкция пушки обеспечивает формирование ленточного электронного пучка размером 50x0.4 мм, достижения температуры предварительного нагрева до 800°С и сгсорости обработки подложки электронным лучом до 20 см/с.

Обработка оптических деталей электронным лучом заключается в оплавлении поверхности материала стекла на глубину не более 1 мкм в режиме полного отбора тока вторичных электронов из зоны обработки.

Для устойчивого оплавления поверхности оптической детали энергия электронного луча выбирается в пределах 2,1-2,4 кэВ, что для боролан-танового стекла соответствует энергии первичных электронов, при которой ВЭЭ равна единице. Отбор вторичного тока осуществляется на коллектор, конструктивно связанный с технолог ической оснасткой.

Методы исследования в работе можно разделить на три группы. К первой группе принадлежат методы исследования геометрии и рельефа поверхности. Во второй используются методы изучения оптических параметров и элементного состава поверхностного слоя. К последней относятся производственные методики оценки механической и химической стойкости поверхности оптических деталей.

Геометрия плоской и клинообразной детали изучалось при помощи профилометра-профилографа, а рельеф исследуемой поверхности сканирующей зондовой микроскопией.

Исследование элементного состава поверхностного слоя выполнялось на образцах боролантанового стекла моделирующих поверхность оптических деталей. Оптические параметры - показатель преломления, оптическая толщина модифицированного слоя, изучались эллипсомет-рическими методиками исследования оптически прозрачных сред на ЛЭФ-ЗМ. Состав и электронные энергетические спектры элементов изучались методом РФЭС на многофункциональном исследовательском приборе ESCALAB 250.

Степень устойчивости оптической детали к механическим и химическим воздействиям определялись по заводской методике, согласно техническим требованиям по контролю оптических деталей для опто-электронных приборов ИСЗ.

В четвертой главе изложены результаты исследований влияние ЭЛО на макрогеометрию оптической детали, остаточную шероховатость и химический состав поверхности стекла, а также получены оптические параметры поверхностного слоя стекла.

Экспериментально установлена область режимов ЭЛО подложки, которая позволяет обрабатывать пластины не изменяя их макрогеометрию в рамках требований КД на изготовление оптических деталей из материала СТК119.

а б

а - до обработки; б - после ЭЛО Рис. 1 Поверхность подложки.

При помощи микроскопа была получена картина поверхности подложки, отражающая степень чистоты подготовки поверхности и изменение её шероховатости (рис.1). Формирование на поверхности "атомарно-гладкой" поверхности (рис. 1,6) после ЭЛО является характерным свойством релаксации поверхностного слоя при оплавлении подложки на глубину превышающую толщину нарушенного поверхностного слоя (НС). Профилограммы поверхности (рис. 2) полученные с топологических массивов поверхности зондовой микроскопии, показы-

вают снижение шероховатости в 2-3 раза, так среднеквадратическое отклонение неровностей с поверхности 10x10 мкм составило 8 нм после ЭЛО по сранению с исходной 26 нм.

12 3 4 5 I* 7 к

НМ . 6

I I 3 4 5 (•

а - до обработки; б - после ЭЛО Рис.2 Профилограммы поверхности подложки.

Определение показателя преломления и толщины НС стекла выполнялось методом лазерной эллипсометрии. Измерения основных эл-липсометрических параметров (ц/ и Д) осуществлялось при комнатной температуре на приборе ЛЭФ-ЗМ при углах падения 45 и 54 и длине волны излучения ^=0.6328 мкм

Для исследования были подготовлены образцы, обработанные по стандартной технологии шлифовки и полировки. Электронно-лучевая обработка образца производилась на половинки поверхности, а другая

часть поверхности была защищена от электронного воздействия, проводилась в специализированной вакуумной установке при энергии ленточного луча 2-2,5 кэВ и плотностью тока 50-100 мА/см2. После обработки образцы остывали в вакууме до комнатной температуры.

В результате анализа полученных данных по методики «однородным изотропным слой на изотропной подложке» было установлено, что после электронно-лучевой обработки показатель преломления повышается в среднем на 4% (п=1.76 и п=1.81 после ЭЛО), а глубина оптически отличного от объёма поверхностного слоя снижается в среднем на 30%.

Было установлено, что в результате электронного облучения изменяется состав поверхности стекла, что свидетельствует о росте показателя преломления после обработки. Рентгенофотоэлектронные исследования поверхности показали, что содержание углерода снижается после ЭЛО в два раза, в результате локального теплового воздействия изменяются энергетические связи элементов поверхности боролантаново-го стекла (рис. 3). Из энергетических электронных спектров видно, что после ЭЛО (рис. 3 б) изменяется энергетическое состояние Ьа, скорее всего это обусловлено его структурным состоянием в решётке материала. Такая структурная модификация наблюдается в боролантановых стеклах после их отжига при температуре свыше 700 "С, при этом в каркасе стекла образуются метабораты лантана Ьа(В02)з. В свою очередь, новое фазовое состояние лантана в каркасе стекла, приводит к увеличению плотности и твердости материала. Следует ожидать, что последует изменение механических и реакционных характеристик поверхности оптических деталей для оптико-электронных приборов искусственных спутников земли.

г С /.'

А Тл н л ^

?■ X г I ^ > V. " '11

V С. Т I Г * — —

Л|С |У ИЯ СВЯ 1»

ими. с 1

2" - 1 ."1

а 1

& и> [

0 ✓л /';

О Г*- гп ГМ гг, о сс со

Га с 1$ /, V ^ V УУ - „---_ А/Л А А.

Энергия спя 11! б

а - до обработки; б - после ЭЛО

Рис.5 Электронные спектрограммы поверхности стекла СТК 119.

Экспериментальные исследования на механическую и химическую прочность производились по заводским методикам.

Образцы подвергались травлению в органических кислотах в соответствии с ГОСТ 13917-82. Последующий контроль под микроскопом при увеличениях от 8 до 56 * показал, что поверхности, подвергнутые ЭЛО, имеют гладкую, полированную структуру, без каких-либо заметно выраженных дефектах в виде точек, царапин и т.п. На поверхностях,

не подвергавшихся ЭЛО, наблюдается снижение класса чистоты с IV до V за счет некоторого увеличения диаметра точек и ширины царапин.

Одновременно оценивалась возможная разница поверхностей в устойчивости к истиранию путем полирования. Полирование проводилось вручную, зонально, при помощи ватного тампона, навернутого на твердую буковую палочку и смоченного в полировальной суспензии двуокиси церия Сегох 1650. К палочке прилагалось среднее по величине усилие, не допускающее продавливания твердого конца до стеклянной поверхности. Полирование продолжалось по 10 мин в том и другом случае. В итоге, поверхность, подвергнутая ЭЛО, при контроле на микроскопе МБС-9 при увеличении 8-16" не имела следов воздействия полирующего абразива. Поверхность без ЭЛО при тех же условиях наблюдения имела следы направленного полирования поверхности, что свидетельствует о более низкой устойчивости к истиранию.

Анализ результатов цеховых испытаний опытных изделий позволил определить оптимальное место включения ЭЛО в технологический процесс изготовления подложка. Разработаны технологические операционные карты лабораторной технологии ЭЛО подложки.

Произведена оценка влияния ЭЛО экспериментальных подложек на параметры диссектора. Из результатов испытаний следует, что однозначность идентификации звездного объекта улучшается на 5%; параметр чувствительности в диссекторе приобретает более стабильный характер.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 1. Показано, что наиболее эффективным способом улучшения эксплуатационных характеристик оптических деталей является ЭЛО, позволяющая в одном технологическом цикле осуществить формирова-

ние атомарно-гладкой поверхности без нарушенного слоя, благодаря его переплавлению.

2. Физико-химические процессы ЭЛО оптических деталей из боро-лантанового стекла позволяют сформировать более совершенную поверхность за счет термодинамических фазовых превращений и изменения состава поверхностного слоя благодаря диффузии слабосвязанных элементов каркаса,

3. Показано, что при затвердевании расплава после ЭЛО в результате фазовых перестроек элементного состава, устранения механических дефектов поверхности и образования метаборатов лантана в приповерхностной области образуется модифицированный слой: нового состава с реконструированной структурой.

4. Установлено, что повышение химической устойчивости и механической прочности после ЭЛО обусловлено удалением нарушенного слоя из поверхностного слоя, углеродных загрязнений и образовании метаборатов лантана Ьа(В02)з, в области существования жидкой фазы.

5. Разработана лабораторная технология ЭЛО деталей из бороланта-нового стекла. Полученные результаты и экспериментальные детали внедрены в процесс изготовления узла диссектора прибора ориентации ИСЗ по Полярной звезде на предприятии космического приборостроения "КВАНТ".

Список опубликованных работ

Публикаиии в изданиях, рекомендованных ВАК РФ: 1. Петров С.Н. Современное оптическое производство и некоторые тенденции его развития // Инженерный вестник Дона. -2009. -Т. 9. -№ 3. С. 8-12.

2. Петров С.Н., Авдеев С.П., Серба П.В., Гусев Е.Ю. Повышение механической и химической устойчивости поверхности оптического стекла боролантановой группы// Прикладная физика. -2010. - №3. -С. 140-142.

3. Петров С.Н., Серба П.В., Луговой Е.В. Расчет оптических характеристик стекол, модифицированных электронным лучом// Известия ЮФУ. Технические науки. Таганрог: ТТИ ЮФУ - 2010. -№ 6 (107). -С. 211-216.

Публикации в других изданиях:

4. Петров С.Н., Авдеев С.П., Серба П.В., Чередниченко Д.И. Стимулированная десорбция с поверхности оптических стекол при электронно-лучевой обработке в вакууме.// Тезисы докладов III Всероссийской научно-технической конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» Воронеж: Научная книга, -2006. -С. 396-397.

5. Petrov S.N., Avdeev S.P, Kravchenko A.A., Gusev E. Y. Electron-beam processing effect on photoemitting-structures parameters and the noise factor of microchannel plates // Proc. Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE), -2007. -Vol. 6636 .-P.60-67.

6. Петров C.H. Влияние электронно-лучевой обработки на механическую и химическую стойкость оптического стекла.// Тезисы докладов IV Ежегодной научной конференции студентов и аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН. Ростов-на Дону. -2008. -С. 150-151.

7. Петров С.Н., Авдеев С.П., Серба П.В., Гусев Е.В. Повышение механической и химической устойчивости поверхности оптического стекла боролантановой группы.// Материалы XX Международной на-

учно-технической конференция по фотоэлектронике и приборам ночного видения. Москва: ФГПУ «НПО Орион». -2008.

8. Петров С.Н., Авдеев С.П., Луговой Е.В, Гаранжа С.Н. Электроннолучевая модификация поверхности деталей электронных приборов. U Микро- и нанотехнологии в электронике. // Материалы Международной научно-технической конференции. Нальчик: Каб.-Балк. ун-т. -2009. С. 47-48

9. Петров С.Н., Авдеев С.П., Луговой Е.В., Украинцева A.A. Повышение эксплуатационных характеристик стекол боролантановой группы.// Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления: Сб. материалов X Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов. Таганрог: ТТИ ЮФУ. -2010. -Т. 2. С. 14-15.

Личный вклад соискателя в работах, выполненных в соавторстве:

- в работе [2] - постановка механических и химических испытаний, анализ публикаций выполнен совместно с соавторами;

- в работе [3] - соискателю принадлежат расчетные значения и подготовка экспериментальных образцов, анализ результатов выполнен совместно с соавторами;

- в работах [4,5], [7-9] -анализ результатов выполнены совместно с соавторами, соискателю принадлежат экспериментальные исследования.

Тип.ТТИ ЮФУ Заказ №/^тир./г?экз.

1. Технологические особенности применения электронно-лучевой обработки при изготовлении электронных приборов.

1.1. Особенности стекол применяемых в производстве оптико-электронных приборов искусственных спутников земли.'.

1.2. Методы и физико-технологические особенности подготовки поверхности оптических деталей электронных приборов :.

1.3. Локальные температурные напряжения при оплавлении стекла высокоэнергетическими пучками.

1.4. Химическая чистота поверхности оптической детали из стекла.

1.5. Влияние состояния поверхности оптической детали из стекла на формируемые пленочные структуры.

1.6. Выводы по обзору и основные направления исследования.".

2. Анализ физико-технологических процессов, протекающих при электронно-лучевой обработке оптических деталей из стекла, и влияния обработки на электронно-оптические характеристики прибора.

2.1. Температурный режим в ванне расплава.

2.2. Анализ термодинамических процессов протекающих в поверхностной области стекла при электронно-лучевой обработке.

2.3. Выводы по второй главе.

3. Оборудование и экспериментальные методы исследований.

3.1. Принцип электронно-лучевой обработки подложек из диэлектрических материалов.

3.2. Оборудование и оснастка для обработки электронным лучом.

3.3. Методы и методики исследования поверхности.

3.4. Основные результаты третьей главы.

4. Результаты электронно-лучевой обработки оптических деталей.

4.1. Влияние электронно-лучевой .обработки на плоскостность пластины и условия её сохранения.

4.2. Влияние электронно-лучевой обработки на поверхность подложек .*.

4.3. Исследования оптических характеристик подложек фильтров из боролантанового стекла типа СТК119.

4.4. Электроннолучевая модификация элементного состава поверхности подложек фильтров из борол антанового стекла типа СТК119.

4.5. Разработка лабораторной технологии электронно-лучевой обработки.

4.6. Исследование эксплуатационных свойств поверхности оптических деталей.

4.7. Выводы по четвертой главе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

Актуальность темы.

Технический уровень оптико-электронного прибора в определяющей степени зависит от качества входящих в его состав оптических, деталей. В свою очередь, качество оптических деталей определяется точностью формы, стабильностью во времени оптических характеристик и способностью длительно противостоять негативным воздействиям среды, в которой эксплуатируется изделие. Применительно к прибору ориентации космического аппарата выполнение таких требований становится еще более значимым в силу автономности его существования.

Оптические свойства применяемых при изготовлении деталей стекол (показатель преломления, коэффициент дисперсии и др.), являются определяющими при выборе марки стекла и достижения наилучших оптических характеристик прибора, минимизации аберраций. Однако, нередко уникальные оптические свойства стекол соседствуют с невысокими технологическими показателями — низкой химической устойчивостью, механической прочностью и т.д. Как правило, это обуславливается химическим составом самого стекла, наличием в нем нестойких стеклообразующих компонентов. К таким стеклам относится стекла боролантановой группы.

Механическая прочность и химическая устойчивость зависит как от стеклообразующих компонентов материала,'так и от состояния поверхности оптического стекла, которая формируется на технологических операциях изготовления оптико-электронного прибора. Получение атомарно-гладкой полированной поверхности на боролантановых стеклах с использованием традиционных методов шлифования и полирования, основанных на механическом удалении и химическом растворении поверхности, не позволяет формировать поверхность без нарушенного слоя. Вследствие этого возникает необходимость в дополнительных методах обработки поверхности для повышения ее устойчивости к воздействию окружающей среды и стабилизации оптических характеристик деталей.

В настоящей работе, с целью повышения надёжности и улучшения технико-эксплутационных, спектральных и химико-механических характеристик диссектора на базе суперортикона, предлагается осуществлять подготовку входной поверхности оптических деталей оптико-электронных приборов для» искусственных спутников земли (ИСЗ) электроннолучевой обработкой (ЭЛО) в вакууме.

Предполагается, что за счет изменения морфологии поверхности (тер-мостимулированное изменение элементного состава, появление новых-связей между элементами, удаление нарушенного слоя и остаточных атомов трави-телей и моющих средств (загрязнений) при нагреве), повысится механическая и химическая устойчивость оптических деталей, кроме того, силы поверхностного натяжения сформируют атомарно-гладкую, бездефектную поверхность.

В этой связи разработка технологического процесса влияющего на параметры оптико-электронных приборов, является актуальной и перспективной.

Целью диссертационной работы является разработка технологии электронно-лучевой модификации поверхности оптических деталей из стекла боролантановой группы для создания оптико-электронных приборов ИСЗ с улучшенными эксплуатационными свойствами.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

• рассмотреть процессы теплового воздействия ленточного электронного t луча на поверхность стеклянного образца и определить область технологических рекомендаций тепловой обработки боролантанового стекла, оценить условия и длительность формирования поверхности, глубину модификации поверхности стекла и время проведения процесса;

• определить физико-химические особенности электронно-лучевой обработки боролантанового стекла и влияние условий её проведения на оптические, механические и химические параметры оптических деталей;

• разработать^ и опробовать лабораторный технологический процесс обработки поверхности оптических деталей электронным лучом.

Следует также отметить, что при решении этих задач были выработаны рекомендации для создания промышленного оборудования ЭЛО оптических деталей.

Методы исследования.

При изучении процесса ЭЛО оптических деталей в теоретической части работы использовалась тепловая модель, позволившая определить распределение температуры в области воздействия ленточного электронного луча, оценить размеры жидкой зоны и степень релаксации поверхности в процессе термокапилярного движения материала. При этом, для исследования реакции образования метабората лантана использовалась программа ОАиЗЭЬАК-ОЗ. Для экспериментальных исследований использовались оптические, зондовые и аналитические методы-изучения поверхности, электронная спектрометрия, а также типовые промышленные методы исследования поверхности оптических деталей.

Научная новизна работы:

1. Предложен физико-химический механизм формирования поверхности оптических деталей из боролантанового стекла за счет термодинамических фазовых превращений, а также изменения состава поверхностного слоя вследствие диффузионных процессов, протекающих во время ЭЛО.

2. Показано, что при затвердевании расплава после ЭЛО в результате фазовых перестроек элементного состава, устранения механических дефектов поверхности и образования метаборатов лантана в приповерхностной области образуется модифицированный слой нового состава с реконструированной структурой.

3. Установлено, что повышение'химической устойчивости и механической прочности после ЭЛО обусловлено удалением нарушенной составляющей поверхностной слоя, углеродных загрязнений и образовании оксидов Ьа(ВС>2)з, в области существования жидкой фазы.

4. Показано, что наблюдаемое увеличение показателя преломления связано с увеличением плотности поверхностного слоя, вызванного фазовой сегрегацией с выделением высокоплотных .кристаллических, фаз с высоким содержанием метаборатов лантана

Практическая ценность работы: ^

1: Определены технологические особенности ЭЛО оптических деталей из боролантанового стекла марки СТК119 и даны рекомендации по выбору технологических режимов обработки.

2. Сформулированы требования к технологическому оборудованию ЭЛО оптических деталей приборов ИСЗ.

3. Разработан технологический процесс ЭЛО входной поверхности оптических деталей, позволяющий обеспечить механическую прочность на 20% выше, а по химической стойкости придать поверхности свойства непятнае-мой.

Внедрение результатов работы. Разработанный технологический процесс и результаты исследований ЭЛО стекла внедрены и используется на ОАО "НПП КП "Квант" (г. Ростов-на-Дону).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Термодинамический механизм и трансформации молекулярных связей компонентов поверхности- оптических деталей после процесса ЭЛО, опи- • сывающие фазовые изменения элементов боролантанового стекла.

2. Результаты экспериментальных исследований влияния ЭЛО на оптические характеристики стекла.

3. Экспериментальные зависимости распределения модификаторов в поt верхностном слое боролантановых стекол и величины показателя преломления до и после ЭЛО.

4. Результаты исследования механических и химических характеристик параметров экспериментальных оптических деталей.

5. Технологический процесс ЭЛО поверхности оптических деталей; обеспечивающий высокие эксплуатационные характеристики оптико-электронных приборов ИСЗ по сравнению с типовыми образцами.

Апробация результатов работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на III Всероссийской научно-технической конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» (Воронеж, 2006 г.), IV Ежегодной научной конференции студентов и аспирантов базовых кафедр Южного научного центра РАН. (Ростов на Дону, 2008 г.), XX Международной научно-технической конференция по фотоэлектронике и приборам ночного видения. (Москва, 2008 г.), Ежегодной научной конференции студентов и аспирантов. (Таганрог, 2008 г.), Международной научно-технической конференции «Микро- и нанотехнологии в электронике» (Нальчик, 2009 г.).

Публикации.

Результаты диссертационной работы отражены в 9 печатных раб.отах, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы.

Диссертация изложена на русском языке и состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы (116 наименований). Общий объем диссертации 112 страниц.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Показано, что наиболее эффективным способом улучшения эксплуатационных характеристик оптических деталей является ЭЛО, позволяющая в одном технологическом цикле осуществить формирование атомарно-гладкой поверхности без нарушенного слоя, благодаря его переплавлению.

2. Физико-химические процессы ЭЛО, за счет термодинамических фазовых превращений и изменения состава поверхностного слоя благодаря диффузии слабосвязанных элементов каркаса, позволяют сформировать более совершенную поверхность оптических деталей из боролантанового стекла.

3. Показано, что при затвердевании расплава после ЭЛО в результате фазовых перестроек элементного состава, устранения механических дефектов поверхности и образования метаборатов лантана в приповерхностной области образуется модифицированный слой нового состава с реконструированной структурой.

4. Установлено, что повышение химической устойчивости и механической прочности после ЭЛО обусловлено удалением нарушенной составляющей поверхностного слоя, удалением углеродных загрязнений и образованием метаборатов лантана Ьа(В02)з в области существования жидкой фазы.

5. Разработана лабораторная технология ЭЛО деталей из боролантанового стекла. Полученные результаты и экспериментальные детали внедрены в процесс изготовления узла диссектора прибора ориентации ИСЗ по Полярной звезде на предприятии космического приборостроения "КВАНТ".

1. ГОСТ 13659-78. Стекло оптическое бесцветное. Физико-химические характеристики. Основные параметры. Введ. 1980-01-01. — М.: Изд-во стандартов, 1999.-27 с.

2. Окатов М.А., Антонов Э.А., Байгожин А. и др. Справочник технолога-оптика. // Под ред. Окатов М.А. СПб.: Политехника, 2004. - 679 с.

3. ГОСТ 13917-92. Материалы оптические. Методы определения химической устойчивости. Группы химической устойчивости. Введ. 1993-07-01. М.: Изд-во стандартов, 1992. — 14 с.

4. Яковлева Т. П., Ходаков Г. С. Влияние накопления в шлифовальной суспензии водорастворимых компонентов стекла на длительность и качество полирования// Оптико-механическая промышленность — 1990. № 2 - С 4042.

5. Крюкова С. В., Бондарь В. В. Особенности сошлифовывания оптических стекол с высокой концентрацией В2О3 // Оптико-механическая промышленность 1989. - № 11 - С 44-46.

6. Яковлева Т. П., Ходаков Г. С. Эффект «прилипания» при полировании стекла смоляными полировальниками// Оптико-механическая промышленность 1987.-№ 6 - С 32-34.

7. Крымский Г.Ф. Космические лучи и земная атмосфера: факты и гипотезы// Солнечно-земная физика. 2006. - № 9 - С. 44-46.

8. Степанчук В. М., Лазорина Б. И., Сорока В. В. Влияние различной полировки на поверхностные свойства кварцевого стекла.// Физ. и хим. обраб. матер — 1984, №4, с. 123-127.

9. Ковалев В. И., Файзуллов Ф. С. Влияние адсорбированной воды на лучевую стой кость элементов ИК оптики. — Квант, электроника, 1977, т. 4, № 3, с. 587—596.

10. Дудко Г.В., Кравченко A.A., Магаев Л.Г. Прочность на изгиб стекла К8, подвергнутого электронно-лучевой обработке, //Оптико-механическая промышленность. 1991 с. 23-27.,

11. Метод и оборудование для обработки сходящимся ленточным электронным лучом. /Drnholm A. Stuart, Frutiger William A., Williams Kenneth E. //Пат. № 4446373 США. Заявл. 3.01.83, № 455266, опубл. 1.5.84, бюлл. "Изобр. стран мира", 1985, В.121, С.38.

12. Шиллер 3., Гайзик У., Панцер 3. Электронно-лучевая технология. // Пер. с нем. В.П. Цишевский. -М.: Энергия, -1980. -528 с.

13. Углов A.A., Чередниченко Д.И. Расчет профиля фазового перехода при поверхностном оплавлении подвижным источником тепла. //Физика и- химия обработки материалов. -1980. -Т. 1. -С. 3-8.

14. Кремень З.И. Технология шлифования в машиностроении/ З.И.Кремень,' В.Г.Юрьев, А.Ф.Бабошкин: под общ. ред. З.И.Кремня. -СПб.: Политехника, 2007. 424 с.

15. Винокуров B.M. Исследование процесса полировки стекла /Под ред. В. С. Молчанова.- М.: Машиностроение, 1967.- 196'с. , . . .

16. Пшенщин В.И., Абаев М.И., Лазлоз Н.Ю, Эллипсометрия в? физико-химических исследованиях. Л.: Химия, 1986,- 152 с.

17. Первеев А.Ф., Ильин В.В., Михайлов A.B. Ионная полировка^ стекла. //Оптико-мех. промышленность.- 1972.-№10-С.40-43:

18. Назаров В. Г., Виноградов A.M. Влияние параметров ионного пучка на; температуру поверхностного- слоя распыляемого образца.// Оптико-механическая промышленность. 1988.-№1.-С.32-35.

19. Ефремов А. А., Романова Г.Ф. Приповерхностный слой однородной мишени в условиях ионной бомбардировки /Тез: докл. V Всес. семинара по вторичной ионной и ионно-фотонной эмиссии. Харьков.- 1988, 4.1.- С.31-33;

20. Барбашев СВ. Оценка изменения состава поверхности ЩКК под действием ионной бомбардировке /Тез. докл. V Всес. семинара по вторичной ионной, и ионно-фотонной эмиссии. Харьков.- 1988,.- Ч.2.- G.55-57

21. А.с. № 1002263 Способ формообразования поверхности оптических деталей /Д.В. Вишневская, А.Ф. Дервеев (СССР).- Заявл.7.09.81,№ 335I74C/29-33; Опубл. БИ, 1983, № 9.

22. Богданов А. П. , Бунин И.Г. Доводка формы оптической поверхности ионным пучком малого сечения, управляющее программированным перемещением //Оптико-механическая промышленность.- 1988.- № 2.- С. 39-42.

23. Окатов М.А. Справочник технолога-оптика. -СПб.: Политехника, 2004., -679 с.

24. Temple P.A., Soileau M.J. 1,06 mem lasers-Induced breakdown of C02-laser polishing faced Si02 //Nat. Bur. Stand.(US), Spec. Publ.- 1980.- H620.- P.l 80.

25. Benneth H.S., Glass J., Guenther A.H., Newnam B.F. Laser-induced damage in optical materialst eleveth ASTM sumposium //Appl. Optics. 1980. - V .19. -N.14. - P.2375-2397.

26. Веденов А. А., Гладуш Г.Г. Физические процессы при лазерной: обработке материалов.- М.: Энергоатомиздат, 1985. - 208 с.

27. Xiao Y.M., Base М. Thermal stress limitation to laser fire polishing of glasses //Appl. Optics.- 1983,- V.22,N.18.- P.2933-2936.

28. Anthony T.R., Cline H.E. Surface rippling induced by surface-tension gradients during laser melting and alloying // Appl. Phys.- 1977.- V.48.N.9.- P.3888-3895.

29. Cline H.E. Surface rippling induced in thin films by a scanning laser // Appl. Phys.-1981 V.52, N.I.- P.443-448.

30. Babikova A.A., Klepikov S.A., Evstishenkov V.S., Golova E.P. Infrared polishing of lead glass// Glass and Ceramics -1981. V 38. N4. P. 170-172.

31. Евстишенков B.C., Бабикова А. А., Голова Е.П. Тепловые методы обработки стекла.- JL: ЛТИ им. Ленсовета, 1982.- 53 с.

32. Guloyan Yu.A., Tyutyunnik V.E. Ir-annealing technology for glass products// Glass and Ceramics -2000. V 57. N7-8. P. 277-280.

33. Лисоченко В.Н. Технология электронно-лучевой полировки ситалловых подложек микросхем и входных окон видиконов /Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Науч. рук. Г.В.Дудко. Таганрог.- 1977.- 100 с.

34. Тун Р.Э. Структура тонких пленок.// В кн. Физика тонких пленок; под ред. Г.Хасса, Р.Э.Туна.- М.: Мир, 1970.- Т.1.- 343 с.

35. Кравченко А. А., Лохов Ю. Д., Чередниченко Д. И. О формировании предельно гладких поверхностей стекол// Физика и химия стекла. -1990. Т. 16, -№ 6. - С. 923-927.

36. Боли В., Уэйнер Дж. Теория температурных напряжений.- М.: Мир, — 1964.-517 с.

37. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М: Наука, -1974. - 560 с.

38. Журков С.Н. Дилатонный механизм прочности твердых тел // Физика прочности и,пластичности. Л: Наука, 1986. С.5-11

39. Петров В. А. Дилатонная модель термофлуктуационного зарождения трещины //Физика твердого тела 1983. - Т.25. № 10. - С. 3124-3127.

40. Журков С.Н., Новак И.И., Порецкий С.А., Якименко И.Ю. Исследование кинетики зарождения микротрещин в щелочно- галоидных кристаллах методом рассеяния света // Физика твердого тела. — 1987. Т.29. —№ 1. - С. 156164.

41. Карташов Э.М., Бартенев Г.М., Тулинов Б.М. К теории хрупкого разрушения стекол в неизотермических условиях //Физика и химия стекла.- 1977.-Т.З, № 6.- С.601-606.

42. Карташов Э.М., Бартенев Г.М. К теории хрупкого разрушения стекла в неоднородных температурных полях// Физика и химия стекла. 1978. — Т.4, —№4. - С.427-432.

43. Miotello A., Mazzoldi P. Cooperative transport effects in electron-irradiated glasses //Phys. Rev. Lett. 1985 - V.54 -N.15. -P. 1675-1678.

44. Дэшман С. Научные основы вакуумной техники /Пер. с англ. под ред. М.И. Меньшикова. М.: Мир - 1964. - 715 с.

45. Черепнин Н.В. Вакуумные свойства материалов электронных приборов. -М.: Сов. радио. 1966. - 350 с.

46. Ernsberger F. М. Properties of Glass Surfaces. // Annual Review of Materials Research. 1972 - V2 (1). -P. 529-641.

47. Bills D.G. Evett A.A. Glass a disturbing factor in physical electronics measurements //J. Applied Physics. 1959. - V.30 -N.4. - P. 564-567.

48. Donaldson E. E. Particulate Contamination from Glass //Vakuum. 1962. -V.12 -N.l. -P. 11-15.

49. Пленочная микроэлектроника /Под ред. Jl. Холлэнда. М.: Мир, 1968. -366 с.

50. А.с. СССР № 961000 Мишень телевизионной передающей трубки и способ ее изготовления /П. П.Зефиров. № 3247963/18-21; Опубл. БИ, 1982, № 35.

51. Mizuchashi М., Gotoh Y. Effect of silicon oxide coating on the out-diffusion of alkali from soda-lime-silica glass //Asahi Gerasu Kenkyu Hokoku. 1982. -V.32. -N.l. -P.79-86.

52. Mizuchashi U., Gotoh Y., Uatsuaoto K., Adachi k. Migration of Alkali lone from Glass Substrates with and without Barrier Cootinf //Asahi Gerasu Kenkyu Hokoku. 1986. - V.36. - N.l. - P. 1-14.

53. Manifacier J.C., Fillard J.P., Bind J.M. Deposition of In203-Sn02 layers on glass substrates using a spraying method //Thin Solid Films. 1981. - V.77, -№1-3.-P. 67-80.

54. Шевченко В.В. Термическая выщелачиваемость поверхности стекла //Стекло и керамика.- 1986.- № 10.- G.9-11.

55. Шевченко В.В. Селективное выщелачивание поверхности щелочно-силикатных стекол при термической обработке. //Физика и химия стекла.-1987.-Т. 13, -№ 2 — С.293-295.

56. Kerper М. J., Scuderi Т. G. Mechanical Properties of Chemically Strengthened Glasses at High Temperatures //J. Amer. Ceramic Soc. 1966. - V.49. - № 11. -P. 613-618.

57. Холлэнд JI. Нанесение тонких пленок в вакууме. //Пер. с англ. Н.В. Ва~ сильченко М.: Госэнергоиздат — 1963. - 608 с.

58. Физика тонких пленок. /Под ред. Г.Хасса, Р.Э.Туна. —М.: Мир. -1970. -Т. 1-6.

59. Технология тонких пленок. Справочник. /Под ред. Л. Майсселла, Р. Глэн-га. -М.: Сов. радио. -1977. Т.1 - 664 с. Т. 2. - 768 с.

60. Лайнвивер Дж. Л. Выделение кислорода при электронной бомбардировке стекла. // Материалы второго международного симпозиума: Остаточные газы в электронных лампах. -М.: Энергия, 1967. -С. 96-108.

61. Lineweaver J. L. Oxygen Outgassing Caused by Electron Bombardment of

62. Glass. //J. Appl. Phys. 1963. -V.34, -№.6. -P. 1786-1792.t

63. Андриеш A. M., Лукаш В. Ф., Пономарь В. В. Изменение рельефа поверхности халькогенидных стекол под действием электронного луча. //Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1965. -Т. 55.-№ 2. -С. 437-439.

64. Милованов А.П., Моисеев В.В., Портнягин В.И. Современные методы анализа поверхности при изучении стекла. //Физика и химия стекла. —1985. -Т.11, —№ 1.-С. 3-23.

65. Ohuchi F., Holloway P. Н. General model of sodium desorption and diffusion during electron bombardment of glass.// J. Vac. Sci. Technol. -1982. -V.20. -№ 3. -P. 863-868.

66. Dawson Р. Т., Heavens О: S.,,Pollai'd A. M; Glass surface analysis by Auger electron spectroscopy.// Journal of Physics G: Solid Slate ,Physics. 1978. -V.l 1. -№ 11.-P. 2183-2192.

67. Авдеев С. П., ДудкоТ.В., КравченкоА.А., Полянский M:Hi, Чередниченко- Д.И. Вторично-эмиссионные свойства свинцовосиликатных стекол после электронного, облучения;// Физика и химия стекла. 1996.: -Т.22 -№1. -" С.39-43. . V« '

68. Sfar M., Lacharme J.P., Lepeut P. Champion P. Dosage des Alcalins a La Surface des Verres Silicates.// J. Phys. Colloques. 1984. V45 - №C2 - P. 375378. ■ ; '.• ■'•'■■'•

69. Battaglin G., Delia Mea G.y De Marchi- G., Mazzoldi P;,.Puglisi O. XPS and nuclear analysis of compositional changes occurring in. glass on electron beam irradiation.// Journal of Non-Crystalline Solids. 1982.-V 50.-№ l.-P. 119-124. , :

70. Miotello A., Mazzoldi P. Cooperative Transport Effects in Electron-Irradiated Glasses.// Physical Review Letters. 1985.-V 54. -№ 15. -P. 1675-1678 ;

71. Gossink R.G., I.otnmen T.P.A. Secondary-ion mass spectrometry (SIMS) analysis of electron-bombarded soda-lime-silica glass // Applied Physics Letters. 1979. V.34. -№ 7.-P: 444-446.

72. Burgess D. J., Stair P. C., Weitz E. Calculations of the surface temperature;rise and desorption temperature in laser-induced thermal desorption.// Journal of Vacuum Science & Technology A. 1986.—V 4.-№ 3. -P. 1362-1366 '

73. Miotello A., Mazzoldi P. Numerical analysis of field-assisted sodium migration in electron-in-adiated glasses;//Journal of Physics C: Solid State Physics. 1982. -VI5. —№ 27. —P. 5615-5621 >

74. Miotello A. A note on enhanced diffusion and desoiption processes in electron-irradiated glasses// Journal of Physics C: Solid State Physics. 1986. -V 19. —№ 4. -P. 445-452

75. Kelso J. F., Pantano C. G. Spectroscopic examination of clean glass surfaces at elevated temperatures //Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. 1985. -V3.-№3. -P. 1343 1346

76. Wiirzberg E., Marmur A. Laser cleaning of glass surfaces: The effect of thermal diffusion.// Journal of Colloid and Interface Science. 1987. -V 119. -№ 2. -P. 362-370.

77. Серов И.Н., Вельская Г.Н., Марголин В.И., Потсар Н.А. Влияние фрактально — матричных резонаторов.на свойства получаемых тонких пленок меди. // Письма в Журнал технической физики. 2002. Т. 28 - Вып. 24 -С. 67-74.

78. Соммер А. Фотоэмиссионные материалы. /Пер. с английского A. JI. Му-сатова.-М. :Энергия, 1973 .-176 с.

79. Браун Р. Подложки для тонких пленок //В кн. Технология тонких пленок Под ред. JI. Майселла, Р. Глэнга. М.: Сов. радио, 1977. -Т.1.- 664 с.

80. Метфессель С. Тонкие пленки, их изготовление и измерение./ Под общ. ред. Н.С. Хлебникова-M.-JI: Госэнергоиздат, 1963.-272 с.

81. Суйковская Н. В. Химические методы получения тонких прозрачных пленок. -JL: Химия, 1971.-200 с.

82. Рыкалин Н. Н., Углов А. А.,-Зуев И. В., Кокора А. Н. Лазерная и электроннолучевая обработка материалов. Справочник. М.: Машиностроение, 1985.-496 с.

83. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. — М.: Московского университета, 1999. — 798 с.

84. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов./ Пер. с англ. Шестакова А. А. М.: Мир, 1979. -392 с93. Гегузин УФН

85. Ojovan M. I. Viscosity and Glass Transition in Amorphous Oxides./ Advances in Condensed Matter Physics. 2008. V 2008. - C. 1-23.

86. Дмитрук JI.H., Петрова О.Б., Попов A.B., Шукшин B.E. Синтез и исследование прозрачной стеклокерамики на основе боратов РЗЭ. //Труды института общей физики им. A.M. Прохорова. 2008. Т 64. С. 49-65.96. www.gaussian.com

87. Computational Labs Using Gaussian VMOdes Molecular Orbital Visualization Software

88. Victor Nemykin (Univ. MN Duluth)

89. Вольфсон Л. Ю., Кабанов А. Н. Изготовление отверстий импульсным электронным лучом.// Электрофизические и электрохимические методы обработки.-1968.-№3.-С. 29-35.

90. Пилецкий В. Э., Тикрог Д. Л., Воскресенский В. Ю. Высокотемпературные исследования тепло- и электропроводности твердых тел. -М.: Энергия, — 1971.-192 с.

91. Рожков Ф. Н., Башкатов А. В., Углов А. А. Амплитуда колебаний электронного луча и её влияние на форму и размер зоны проплавления.// Физика и химия обработки материалов. -1974. -№5. -С.14—19.

92. А.С №1635463 СССР МКИ СОЗ1629/00. Устройство для полировки изделий./ С. П. Авдеев, Г. В. Дудко, Л. Г. Магаев Опубликовано 09.11.89.

93. Дудко Г. В., Кравченко А. А., Магаев Л. Г., Шульга А. А. Блок питания электронной пушки.// Сборник научных трудов. Активируемые процессы технологии микроэлектроники. -Таганрог: ТРТИ 1986. -Вып. 8. С.89-92.

94. Рид С, Электронно-зондовый микроанализ. — М.: Мир, 1979

95. Методы анализа поверхностей/ Под ред. А. Зандерны. М.: Мир, 1979

96. КАРЛСОН Т. Фотоэлектронная и оже-спектроскопия. — Л.: Машиностроение, 1981

97. Практическая растровая электронная микроскопия/ Под ред. Дж. Гоулд-стейна и X. Яковица. М.: Мир, 1978

98. Binnig G., Rohrer H. Scanning tunneling microscopy // Helvetica Physica Acta 55 (1982), 726.

99. Binnig G., Quate C. F., Gerber Ch. Atomic force microscopy // Phys. Rev. Lett. 56 (9) (1986), 930-933

100. Громов B.K. Введение в эллипсометрию. —Л.: ЛГУ, 1986. -192 с.

101. Ржанов A.B., Свиташев К.В., Семененко А.И. и др. Основы эллипсомет-рии. -Новосибирск: Наука, 1978. 424 с.

102. Пшеницын В.И., Абаев М.И, Лызлов Н.Ю. Эллипсометрия в физико-химических исследованиях. -Л.: Химия, 1986. -152 с.

103. Риге В., Паркер М. Ананлиз поверхности методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.// В кн. Методы анализа поверхности./ Под ред. Зандерна А. В. Пер. с англ. Кораблева В. В., Петрова Н. Н. -М.: Мир, 1979, -Гл. 4. -С. 137 -200.

104. Пентин Ю. А., Вилков Л. В. Физические методы исследования в химии. -М.: Мир, 2003. 683 с.

105. Храмцовский И.А., Пшеницын В.И., Мишин A.B., Толмачев В.А., Хол-даров Н.Х. Исследование поверхностных слоев свинцовосиликатного стекла методом эллипсометрии. // Физика и химия стекла. 1987. -Т.13. №1, - С. 104-111

106. Химическая технология стекла и ситаллов. /Под ред. Н.М.Павлушкина.-М.: Стройиздат, 1983.- 432 с./ / . Федеральное Космическое Агентство

107. ОАО «Научно-производственное предприятие космического приборостроения5 «КВАНТ»(8632)22-08-98, 24-08-801. Факс: (8632) 24-72-66

108. E-mail: glavteh@nppkpkvant.ru

109. Россия; 344090, г. Ростов-на-Дону,, ул. Мильчакова, 71. УТВЕРЖДАЮ" Генеральный,1. АКТоб использовании результатов кандидатской диссертационнойработы Петрова Сергея Николаевича1. Главнытконо:м

110. Технический директор Директор Научно-технического центра

111. A.M. Капустянский /У C.B. Локоть /Ц (jJ^P