IBWS 2006, VLAŠIM1 Reflex s.r.o. Vysoká škola chemicko-technologická AV ČR – Astronomický ústav ON Semiconductor TENKÉ FÓLIE PRO RTG-OPTIKU (skleněné vs křemíkové fólie) Veronika Semencová, Jaroslav Prokop, Adolf Inneman, Roman Kačerovský, Martin Míka, Libor Švéda, René Hudec, Michaela Skulinová

IBWS 2006, VLAŠIM2 CÍL PRÁCE ● najít vhodný materiál pro tenké fólie, které lze tepelně formovat do požadovaného tvaru ● vývoj technologie tepelně formovaných tenkých fólií pro optiku fokusující RTG záření  tvarová odchylka od požadovaného tvaru < 1 µm  drsnost R a < 1 nm

IBWS 2006, VLAŠIM3 VLASTNOSTI TENKÝCH FÓLIÍ sklo D 263Si  *10 -6 [K -1 ] ρ [g*cm -3 ] E [GPa] G [GPa]3049 µ (Poisnovo číslo) c* [m 2 /N]3.44*1.02x tloušťka [mm] typický rozměr [mm]300 x 440Ø 150 cena za folii [€/m 2 ]0.7528

IBWS 2006, VLAŠIM4 KVALITA POVRCH PŘED TEPELÝM FORMOVÁNÍM AFM mikroskop PV [nm]Ra [nm]Rq [nm]plocha sklo x10 µm Si x10 µm interferometr PV [µm]Rq [nm]plocha sklo x0.5 mm Si x1.0 mm profilometr PV [µm]Rq [nm]délka sklo4.770 mm Si mm

IBWS 2006, VLAŠIM5 TEPELNÉ FORMOVÁNÍ ● tepelného formování mezi konvexní a konkávní částí formy ● optimalizace formovacího procesu (teplota, výdrž, ochranná atmosféra, zatížení) T formování tepl. výdržpřítlačná sílaochr. atm. sklo °Canonene/ano Si °Cano

IBWS 2006, VLAŠIM6 MATERIÁL TENKÝCH FÓLIÍ amorfní x krystalický Monokrystal = pravidelná (krystalickou) struktura - makroskopický krystal se zanedbatelnými poruchami krystalické struktury. Z energetického hlediska je krystalické uspořádání výhodnější než amorfní, proto je pro většinu pevných látek přirozené. Amorfní látky = uspořádání částic je náhodné, určité zákonitosti existují pouze v polohách navzájem sousedících atomů. Amorfní látky vznikají např. při rychlém ochlazení taveniny, kdy částice nemají dostatek času k vytvoření krystalu.

IBWS 2006, VLAŠIM7 MECHANISMUS LEHÁNÍ Si ↑ T ( ↑ F) => ρ dislokací ve středu ↑ => řetězová rce => vysoká ρ dislokací => pohyb kryst. rovin => plastická deformace => „nedokonalé lehnutí“ => cyklické opakování => „dokonalé lehnutí“ x rozdělění působící síly x síla nepůsobí kolmo na tenkou fólii (úhel ‹ 90°) sklo ↑ T ( ↑ F) => oblast měknutí (T tečení ), což je teplotní interval mezi pevnou a kapalnou fází tříbodový bodový ohyb „dokonalé ohnutí“ „nedokonalé ohnutí“

IBWS 2006, VLAŠIM8 DISLOKACE

IBWS 2006, VLAŠIM9 Si FÓLIE R = 150 mm, 72 x 23 x mm R = 150 mm, 50 x 7 x mm

IBWS 2006, VLAŠIM10 DODATEČNÉ ZATÍŽENÍ

IBWS 2006, VLAŠIM11 VLIV PŘÍTLAČNÉ SÍLY se zvyšující se přítlačnou silou se zmenšovaly tvarové odchylky zformovaných Si-fólií od požadovaného tvaru

IBWS 2006, VLAŠIM12 TEPLOTNÍ VÝDRŽ ● s rostoucí dobou působení přítlačné síly:  mírně klesala velikost tvarových odchylek  PV a PV min - odlišnosti v ohnutí v různých částech formované Si-fólie vyrovnaly

IBWS 2006, VLAŠIM13 DRSNOST Si FÓLIÍ PO TEPELNÉM FORMOVÁNÍ

IBWS 2006, VLAŠIM14 SKLENĚNÉ FÓLIE parabolic profile 100 x 150 x 0.75 mm cylinder profile 75 x 25 x 0.75 mm

IBWS 2006, VLAŠIM15 VLIV T a  na tvar paraboly

IBWS 2006, VLAŠIM16 DRSNOST SKLENĚNÝCH FÓLIÍ PO TEPELNÉM FORMOVÁNÍ

IBWS 2006, VLAŠIM17 ZÁVĚR Si–fólie: navrženo experimentální uspořádání formovacího procesu (ochranná atm, přenos pohybu do pece) optimalizovat teploty a přítlačnou sílu během tep. formování Skleněné fólie: navrženo experimentální uspořádání formovacího procesu optimalizovat teploty a přítlačnou sílu během tep. formování

IBWS 2006, VLAŠIM18 DĚKUJI ZA POZORNOST