CN104816889B

CN104816889B - 保持光学元件100级洁净度的方法及包装设备

Info

Publication number: CN104816889B
Application number: CN201510171769.4A
Authority: CN
Inventors: 叶琳; 黄进; 郑芳兰; 杨存榜
Original assignee: Laser Fusion Research Center China Academy of Engineering Physics
Current assignee: Laser Fusion Research Center China Academy of Engineering Physics
Priority date: 2015-04-13
Filing date: 2015-04-13
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2035-04-13
Also published as: CN104816889A

Abstract

本发明提供了一种保持光学元件100级洁净度的方法及包装设备，保持光学元件100级洁净度的方法包括如下步骤，先将维护光学元件100级洁净度进行超声波清洗并烘干；然后在100级洁净度的环境中用优级乙醇进行擦拭去水，并压缩空气吹拂；最后使用洁净薄膜将包装设备密封。实现该方法的设备包括洁净薄膜、保持光学元件100级洁净度的包装设备。本发明的方法和设备，适用于需要改变洁净环境存放，但又需要保持其原洁净等级和表面等级要求的光学元件，操作简单，不需要额外的操作工具，不受光学元件的形状和规格限制，即节省光学元件再次洁净的时间损耗和风险，又延长了光学元件的使用寿命，保证了研究实验的持续性和延展性。

Description

保持光学元件100级洁净度的方法及包装设备

技术领域

本发明属于高能、高功率大型激光装置领域，具体涉及保持光学元件100级洁净度的方法及包装设备。适用于在低于100级洁净度环境中保持100级洁净度的储存方法和流通方法。

背景技术

实验室的洁净度是指在工作环境的空气中，单位体积内所含一定粒径微尘的数目。

洁净度等级是指超过某一粒径的微粒浓度。每一洁净度等级定义了1ft2[或0.1m²]表面区域上的最大粒径。因此100级粒子分布的表面，在每一平方英寸上只有一个100µm的微粒，还有一定数量要求的小微粒，最小至1µm直径。

MIL-STD-1246C (Product Cleanliness Levels and ContaminationControlProgram)为美国产品洁净及污染控制标准，主要定义洁净表面的微粒和覆盖层的等级，以微粒的洁净等级为例，从1~1000级，每一等级都考虑到微粒数及其直径的分布。

在高能/高功率固体激光器装置中，光学元件的100级洁净度是国际中统一认可的，是实现其理论目标的基准要求，是在其个体安装、模块组合、装置运行及维护过程中对光学元件的基本洁净要求。另外在其它的各类辅助实验中（包含化学膜镀制和模块化装调等工艺关键节点），光学元件的100洁净度也是参与各个工艺实验的首要准备条件之一。

当发生以下几种情况时，均需要100级洁净度光学元件暂时脱离100级洁净环境，存放至非100级洁净环境中，以备后期使用；

a. 激光装置中，交叉或循环等多类实验而引发的光学元件更替；

b.激光装置中的部分装校模块维护和更新调试中的模块存储；

c. 批量光学元件的膜层镀制工艺中，先期完成后期预处理（最后一道工序）的光学元件；

d.模块化光学元件批量装校前的准备工作；

e. 光学元件的离线检验。

发明内容

为克服光学元件的洁净度等级会随着光学元件所处环境的洁净度等级的变化而改变的不足，本发明的目的是提供一种保持光学元件100级洁净度的方法，本发明的另一目的是提供用于保持光学元件100级洁净度的方法的光学元件包装设备。本发明能在低于100级洁净度的环境中，仍然保持光学元件原有的100级洁净度。

本发明的技术方案如下：

本发明的保持光学元件100级洁净度的方法，依次包括以下步骤：

a) 将用于包装100级洁净度光学元件包装设备，进行超声波清洗并烘干；

b) 将用于包装100级洁净度光学元件包装设备，在100级洁净度空间环境下，使用优级乙醇进行擦拭去水，并使用压缩空气吹拂；

c) 将待包装的100级洁净度光学元件置于所述的光学元件包装设备内；

d) 将内置100级洁净度光学元件的光学元件包装设备外围沿顺时针方向贴附100级洁净度的薄膜，形成密封体。

其中， a）步骤中的超声波频率为50Hz~75 Hz，100W光照烘干时间为2h~4h； b）步骤中的优级乙醇CH₃CH₂OH≥99.8%。

本发明的保持光学元件100级洁净度的包装设备，其特点是，所述的设备包括提把、垫块、顶盖、侧梁、底梁、旋紧卡扣、旋紧螺栓、连接开关、封板。所述提把设置在顶盖的上方，顶盖两侧分别设置有插槽，用于封板的固定。所述旋紧卡扣镶嵌在顶盖的两端，用于固定连接旋紧镙栓。所述旋紧镙栓镶嵌在侧梁的上半部，用于连接侧梁与顶盖。所述连接开关镶嵌在底梁与侧梁连接的两端，用于连接底梁与两个侧梁。所述垫块分别固定在侧梁、底梁、顶盖的中心位置。所述侧梁、底梁两侧均设置有插槽，用于作为本发明的保持光学元件100级洁净度方法的改进，可以随时便捷的使用基本设备就能够达到在储存环境低于光学元件要求的洁净度情况下，仍能保持光学元件原有的洁净度要求，也不必担心密封设施会影响环境的洁净度。

作为本发明的保持光学元件100级洁净度方法的改进，使用同一套封装设备，可以使多种类别、多种工艺和多种不同洁净度等级要求的光学元件同时放置于低于光学元件洁净度等级要求的储存环境中。

作为本发明的保持光学元件100级洁净度方法的另一种改进，如果光学元件的存放时限在超出24周以上的长时间储存，可以进行二次密封，其密封方向与第一次封装方向呈直角的方向；

本发明的有益效果是实现了洁净光学元件在低于其自身洁净度的环境中，保持光学元件的原有洁净度要求，并保持其表面等级要求不降低。

1.可以不使用其它工具，随时便捷的保持光学元件100级洁净度的要求；

2.减少了相关光学元件再次洁净操作过程的时间和损耗；

3.降低了相关光学元件再次洁净操作过程中的风险；

4.维持并延续了相关光学元件的工艺研究进程和计算测试过程；

5.可以持续性的延长光学元件的使用寿命。

本发明包装设备中的提把在顶盖的上方，顶盖的两端是旋紧开关的施展空间，顶盖两侧分别有对应的插槽。

本发明包装设备中旋紧卡扣镶嵌在顶盖的两端，用于固定旋紧镙栓，便于配套来达到连接侧梁和顶盖的目地；

本发明包装设备的包装设备中旋紧镙栓镙栓镶嵌在侧梁的上半部，用于连接侧梁和顶盖；

本发明包装设备的包装设备中连接开关是以合页的形式镶嵌在底梁和侧梁连接的那端，专项用于连接底梁和两个侧梁的工具；

本发明包装设备的包装设备中垫块是平均分布且固定在侧梁、底梁和顶盖的中间部位的；

本发明包装设备的包装设备中的侧梁、底梁和顶盖的两侧均有贯通长度的插横槽，用于封板的固定；

本发明中的洁净薄膜包裹在包装设备的外围。

附图说明

图1 为本发明的保持光学元件100级洁净度的包装设备结构示意图；

图中，1.提把 2.垫块 3.顶盖 4.侧梁 5.底梁 6.旋紧卡扣 7.旋紧螺栓8.连接开关 9.封板。

具体实施方式

包装设备中的光学元件形状有正方体、长方体、圆柱体、圆锥体、棱形体和多面体（六面以上）等多种形状，其中口径达300mm以上的光学元件为激光装置的洁净要求重点，本发明以最常用的形状－长方体为例对本发明的具体实施方式进行描述。

实施例1

图1 为本发明的保持光学元件100级洁净度的包装设备结构示意图，图1中，本发明的用于保持光学元件100级洁净度方法的光学元件包装设备，包括提把1、垫块2、顶盖3、侧梁4、底梁5、旋紧卡扣6、旋紧螺栓7 、连接开关8、封板9；所述提把1设置在顶盖3的上方，顶盖3两侧分别设置有插槽，用于封板9的固定；所述旋紧卡扣6镶嵌在顶盖3的两端，用于固定连接旋紧镙栓7；所述旋紧镙栓7镶嵌在侧梁4的上半部，用于连接侧梁4)与顶盖3；所述连接开关8镶嵌在底梁5与侧梁连接4的两端，用于连接底梁5与两个侧梁4；所述垫块分别固定在侧梁4、底梁5、顶盖3的中心位置；所述侧梁4、底梁5两侧均设置有插槽，用于封板9的固定。

本实施例中，保持光学元件100级洁净度方法的光学元件包装设备中设置旋紧卡扣二个，旋紧卡扣6是其中一个；配套的旋紧镙栓二个，旋紧螺栓7是其中一个；侧梁二根，侧梁4是其中一个；连接开关二个，连接开关8是其中一个；垫块四块，垫块2是其中一个；封板二件，封板9是其中一个；插槽四处。

本发明保持光学元件100级洁净度的方法包括以下步骤：

a) .将用于包装100级洁净度光学元件包装设备，进行超声波清洗，超声波频率为50Hz；

b) .将用于包装100级洁净度光学元件包装设备，进行100W功率的光照烘干，烘干时间为2小时；

c).将用于包装100级洁净度光学元件包装设备，在100级洁净度空间环境下，用100级洁净度的洁净绸布（主要成份为100%聚酯纤维）蘸优级乙醇（CH₃CH₂OH≥99.8%、羰基化合物[以CO计]的质量分数≤0.003%）始终沿顺时针进行擦拭；

d).在100级洁净度空间环境下，将用于包装100级洁净度光学元件包装设备进行20Pa压强的压缩空气吹拂；

e).将待安装的光学元件立式放置在用于包装100级洁净度光学元件包装设备底座的垫块中，利用两套连接开关将各自对应的侧梁旋转直立，直至与底梁成90⁰夹角，同时将光学元件放置在两根侧梁的垫块中，使之固定以保证光学元件不发生移动；

f).将两件封板由上至下分别插入两根侧梁和底梁的两侧插槽中；

g).将顶盖的插槽对应插入封板后，把侧梁的旋紧旋转直立于顶盖中的旋紧卡扣中，再旋紧旋紧螺栓即可；

h).沿顺时针方向将内置100级洁净度光学元件的光学元件包装设备外围贴附100级洁净度的薄膜（厚度为0.5mm~1mm），形成一个相对密封体

实施例2

本实施例中，本发明保持光学元件100级洁净度的方法与实施例1相同，不同之处是，在步骤a）中超声波频率为75Hz；在步骤b）中100W功率的光照烘干时间为4小时。

Claims

1.一种保持光学元件100级洁净度的包装设备，其特征在于，所述的设备包括提把（1）、垫块、顶盖（3）、侧梁（4）、底梁（5）、旋紧卡扣（6）、旋紧螺栓（7）、连接开关（8）、封板（9）；所述提把（1）设置在顶盖（3）的上方，顶盖（3）两侧分别设置有插槽，用于封板（9）的固定；所述旋紧卡扣（6）镶嵌在顶盖（3）的两端，用于固定连接旋紧螺栓（7）；所述旋紧螺栓（7）镶嵌在侧梁（4）的上半部，用于连接侧梁（4）与顶盖（3）；所述连接开关（8）镶嵌在底梁（5）与侧梁（4）连接的两端，用于连接底梁（5）与两个侧梁（4）；所述垫块分别固定在侧梁（4）、底梁（5）、顶盖（3）的中心位置；所述侧梁（4）、底梁（5）两侧均设置有插槽，用于封板（9）的固定。

2.一种保持光学元件100级洁净度的方法，其特征在于，所述的方法依次包括以下步骤：

a).将用于包装100级洁净度光学元件包装设备，进行超声波清洗；

b).将用于包装100级洁净度光学元件包装设备，进行100W功率的光照烘干；

c).将用于包装100级洁净度光学元件包装设备，在100级洁净度空间环境下，用100级洁净度的洁净绸布蘸乙醇沿顺时针进行擦拭；

e).将待安装的光学元件立式放置在用于包装100级洁净度光学元件包装设备底座的垫块（2）中，利用两套连接开关将各自对应的侧梁（4）旋转直立，直至与底梁（5）成90⁰夹角，同时将光学元件放置在两根侧梁（4）的垫块（2）中，使之固定以保证光学元件不发生移动；

f).将两件封板（9）由上至下分别插入两根侧梁（4）和底梁（5）的两侧插槽中；

g).将顶盖（3）的插槽对应插入封板（9）后，把侧梁（4）的旋紧螺栓（7）直立于顶盖（3）中的旋紧卡扣（6）中，再旋紧旋紧螺栓（7）即可；

h).沿顺时针方向将内置100级洁净度光学元件的光学元件包装设备外围贴附100级洁净度的薄膜厚度为0.5mm~1mm，形成一个相对密封体。

3.根据权利要求2所述的保持光学元件100级洁净度的方法，其特征在于：所述的a）步骤中的超声波频率为50Hz~75 Hz。

4.根据权利要求2所述的保持光学元件100级洁净度的方法，其特征在于：所述的b）步骤中的100W光照烘干时间为2h~4h。

5.根据权利要求2所述的保持光学元件100级洁净度的方法，其特征在于：所述的c）步骤中的乙醇CH₃CH₂OH≥99.8%。