2-23 大口径KDP晶体金刚石车削技术

王 健 许 乔 张剑锋 陈锦琳

　　大口径KDP晶体的加工是ICF激光核爆模拟光学制造的关键技术，也是ICF光学元件制造中最困难的环节。本课题研究工作目标主要有：探索KDP晶体单点金刚石车削加工的最佳工艺路线，为神光Ⅲ原型装置KDP晶体元件加工提供精密车削工艺。

　　KDP晶体粗糙度实验：要求达到表面粗糙度的RMS<5nm。并且要找到达到此值的最佳途径。通过实验，优化加工参数可以使粗糙度基本稳定在RMS值为5nm。最好时RMS值为3.2nm。KDP晶体表面疵病实验：实验中发现车削中常出现的表面疵病有两类，一类是表面沿刀具运动轨迹方向出现可观察的划道；另一类是在晶体加工后的某个区域出现成片的表面崩坑，称之为反白。实验中，得到表面疵病出现的规律，有效地避免了表面疵病。

　　f 270mm KDP晶体面形试验将上述试验的成果加以综合，最终加工出合乎要求的神光II尺寸KDP晶体。面形好的透射波前接近1/2l，基本达到从美国所购买晶体的加工水平。在物理实验中，以前由于晶体表面波纹造成的破坏，是神光II单路靶面能量的约260J，工作30~40发就使晶体后的三倍频反射镜、窗口玻璃、靶镜和防溅射板的膜层和材料出现严重破坏，造成靶场损耗增大，焦斑形状变差。本次加工的晶体使用效果明显好于以往，到11月上旬为止，大能量打靶71发，其中单路靶面能量超过300J的15发，最大达到330J。元件破坏情况轻微。

　　340mm×300mm KDP晶体加工试验：在年底进行了神光Ⅲ原型尺寸KDP晶体的面形加工实验。实验中的透射波前PV值达到0.86l 与神光II晶体的加工结果（见图1）没有本质区别。