セグメントの製作について 第25回新技術望遠鏡技術検討会 2012年2月18日 名古屋大学 所 仁志 何も考えずに研磨 1. 何も考えずに研磨 segment • 2010年3月～5月 • 研磨工具の回転中心がセグメントのエッジを越えら れない 何も考えずに研磨 1. 何も考えずに研磨 segment • 工具滞在時間が均一ではないため、縁での除去量 が少ない 分離型ヤトイ研磨 1. 何も考えずに研磨 2. 分離型ヤトイ研磨 ~ ±5 mm segment segment dummy • 工具がセグメントを完全通過できるように、外周に ダミー硝材（ヤトイ）を設置することに 分離型ヤトイ研磨 1. 何も考えずに研磨 segment 2. 分離型ヤトイ研磨 segment dummy • 2011年5月～7月 • ヤトイが高い領域は除去量が少なく、ヤトイが低い 領域は除去量が多い • 研磨パッド内に生じた圧力のムラが原因 研磨工具の最適化 1. 何も考えずに研磨 segment 2. 分離型ヤトイ研磨 segment 3. 研磨工具の最適化 segment dummy • ヤトイとの段差より十分大きく 変形する緩衝材をはさみ、研 磨パッド内の圧力ムラを減らす dummy 緩衝材 研磨パッド 柔らかい研磨工具 • 台金＋ポロンスポンジ＋硬質ウレタン製パッド - ポロンスポンジ変形量：25 mm/kPa - 硬質ウレタン製パッド変形量：0.04 mm/kPa 加工前段差(mm) 除去量(mm) • 10 mmの段差を持つ境界（BK7 – BK7）を均一に研磨 可能 10 mm 1 mm 工具径：f30 mm 工具回転数：280 rpm 研磨圧：20 kPa 研磨工具の最適化 1. 何も考えずに研磨 segment 2. 分離型ヤトイ研磨 segment dummy 3. 研磨工具の最適化 segment • 2011年11月～12月 • ヤトイとの段差に関係なく、縁での除去量が多く なる異常が発生 dummy 縁での除去量異常 • 使用した工具直径分内側から除去量が増加 相対除去量誤差 実除去量 – 目標除去量 = -0.1 意図通りに研磨 1.0 除去し過ぎ 目標除去量 工具径：f60 mm 工具回転数：200 rpm 研磨圧：20 kPa 1 mm均一除去 縁での除去量異常の原因 • セグメントとヤトイの材質が違う • クリアセラムの除去効率はBK7の およそ1/3 セグメント（クリアセラム製） ヤトイ（BK7製） • 研磨除去されたかすの影響？ クリアセラム • 研磨パッドの表面状態の変化？ BK7 f60工具の単位除去形状 修正研磨 等高線の間隔：100 nm 等高線の間隔：100 nm -900 ~ 400 nm -300 ~ 300 nm 修正回数：16 工具径： f60とf30 パラメータ：滞在時間と工具はみ出し量 • 大部分の領域は形状誤差 < 100 nm p-v • 工具径と同程度のスケールのリップル ~ 200 nm p-v • セグメントの研磨を始めて2年経つが、いまだに 想定通りの研磨はできていない • 基礎実験、事前調査を怠ってきたのが原因 現在の製作工程と目標 現状 目標 #170粗研削 2日 1日 #1,200仕上げ研削 7日 3日 ヤトイ設置 2日 なし フラッシュ研磨 2日 2日 修正研磨 10日 < 4日 計23日 計10日 現在の製作工程と目標 #170粗研削 2日 1日 #1,200仕上げ研削 7日 3日 ヤトイ設置 • 加工条件の最適化 - 我々の10倍の速さの加工報告あり フラッシュ研磨 修正研磨 • 砥石の最適化 - より硬い砥石を使用 現在の製作工程と目標 #170粗研削 #1,200仕上げ研削 ヤトイ設置 フラッシュ研磨 修正研磨 2日 なし • ヤトイを使用しない全面均一 研磨手法の確立 - 圧力制御研磨？ - 単位除去形状が変化することを考慮し て滞在時間を最適化？ 現在の製作工程と目標 #170粗研削 #1,200仕上げ研削 ヤトイ設置 フラッシュ研磨 修正研磨 • 単位除去形状の最適化 • 工具軌跡の最適化 10日 4日 現在の製作工程と目標 現状 目標 #170粗研削 2日 1日 #1,200仕上げ研削 7日 3日 ヤトイ設置 2日 なし フラッシュ研磨 2日 2日 修正研磨 10日 < 4日 計23日 計10日
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