Fertigungsinduzierte Oberflächenkontaminationen – Wasseraufnahme an optischen Glasoberflächen durch konventionelles Schleifen
Während des klassischen feinoptischen Fertigungsprozesses befinden sich optische Komponenten in permanenten Kontakt mit wasserbasierten Betriebsstoffen. Dieser Kontakt führt zu einer gewissen Aufnahme von Wasser und wasserstoffhaltigen Verbindungen, die schwerwiegende Glasdefekte hervorrufen können. In diesem Beitrag wurde die Absorption von Wasserstoff und anderen Kontaminationen während des Schleifens von Glas beobachtet. Das hierbei zur qualitativen Messung eingesetzte Verfahren war die Laserinduzierte Ionisationsspektroskopie. Es wird gezeigt, dass neben Wasserstoff auch Kalzium, Magnesium und Kohlenstoff in die Glasoberflächen eingebracht werden, wobei die jeweilige Konzentration der Kontaminationen mit der Schleifdauer und der damit einhergehenden Kontaktzeit der Glasoberfläche mit Wasser und dem Schleifwerkzeug ansteigt. Die Verunreinigungen Wasserstoff, Kalzium und Magnesium können dem Kühlschmiermittel Wasser zugeschrieben werden. Kohlenstoff wird aller Wahrscheinlichkeit nach hingegen durch Abrieb der verwendeten Siliziumkarbid‐Schleifwerkzeuge eingebracht. Mehrere mögliche Mechanismen, die die beobachteten Oberflächenverunreinigungen während des Schleifens erklären – Diffusion, Anlagerung in Mikrorissen und die Bildung einer Kieselgelschicht, werden abschließend aufgeführt.