تمیز کاری  شیشه های اپتیکی

شیشه های اپتیکی به دلائل مختلف، به شکل های مختلف در فناوری  لایه نشانی و به طور خاص در اپتیک و لیزر بکار می روند. این شیشه ها به طور معمول به عنوان زیرلایه برای ساخت انواع متعددی از المان های اپتیکی بکار می روند.
می دانیم، آلودگی روی  سطح این شیشه ها، با جذب انرژی لیزر می تواند  منجر به تخریب لایه و یا مرز بین لایه و زیرلایه شود. مطالعات نشان داده که آلودگی می تواند آستانه تخریب لیزری را تا 75 درصد افزایش دهد. بنابر این می توان دریافت که علاوه بر فرایند لایه نشانی، فرایند تمیز کاری نیز می بایست در محیط اتاق تمیز انجام شود تا کارایی و طول عمر المان مورد نظر به حداکثر برسد.
هر چند می بایست اذعان نمود که، متاسفانه صنعت اپتيك و فوتونیک، هنوز در زمینه روش های استاندارد تمیزکاری، پیشرفت قابل ملاحظه ای نداشته و هنوز حتی تعریف كاملي از  آنچه که به نام المان اپتیکی تمیز شناخته شود، بیان نشده است. 

تمیز کاری شیشه های اپتیکی، به شکل سنتی، با استفاده از پارچه کتان (پارچه بدون پرز) به همراه   حلال هایی مانند استن، متانول، اتانول و یا الکل ایزوپزوپیل با خلوص 97 درصد انجام می شود. گاهی هم لازم است از اسیدهای رقیق شده ای مانند HNO3 و HCl  و یا بازهایی مانند NaOH استفاده شود.

اولین مرحله در تمیزکاری آن است که ذرات بزرگ را با استفاده از گاز نیتروژن خشک و یا دمنده های مخصوص (Bulb blower ) از روی سطح، تمیز نمود. برای استفاده از نیتروژن (یا هوای فشرده فیلتر شده)، می بایست توجه داشت که سطح زیرلایه، نسبت به مسیر فرودی گاز، اریب باشد و به عبارتی، مسیر گاز فرودی به هیچ وجه نباید عمود بر سطح زیرلایه باشد.
برای انجام آن، در حالی که با یک دست (با دستکش ضد پرز) نمونه از لبه گرفته شده، با دست دیگر سر تفنگ گاز را ( که دور از نمونه نگاه داشته شده است ) به صورت اریب به نمونه گرفته و با جریان آرام گاز (مطابق شکل زیر، سمت چپ)، سطح رویی را تمیز کرده و سپس همین کار را برای سطح پشتی تکرار می کنیم. در ادامه اگر آلودگی روی سطح نمونه باقی ماند، می بایست از استن و الکل استفاده نمود.

شکل  نحوه تمیز کاری با گاز نیتروژن 

این حلال ها مي توانند، باقيمانده مواد را كه بر سطوح شيشه ای ظاهر مي شوند، پاك كنند. برای انجام این کار، ابتدا ظرف شیشه ای پیرکس حاوی استن را تا حدود 50 درجه گرم می کنیم و سپس زیر لایه شیشه ای را در استن گرم شده، قرار می دهیم و پس از حدود 10 دقیقه، زیرلایه را از داخل ظرف استن برداشته و به سرعت در داخل ظرف متانول قرار می دهیم. در ادامه پس از 2 تا 5 دقیقه آن را از ظرف متانول برداشته و با آب یونیزه، به صورت کامل شستشو می دهیم و سپس با گاز نیتروژن خشک می کنیم.
در صورتی که بعد از انجام این فرایند، همچنان، احتمال وجود آلودگی وجود داشته باشد، می بایست از اسیدها و بازهای رقیق (متناسب با جنس زیرلایه و نوع آلودگی) استفاده نمود.
برای انجام این کار نیز، در ابتدا مقدار 200 میلی لیتر آب را در ظرف پیرکس ریخته و سپس مقدار 100 میلی لیتر، اسید کلریدریک به آن می افزائیم (متناسب با اندازه زيرلايه، حجم محلو ل هاي مورد استفاده را با در نظر گرفتن نسبت آنها تغيير دهيد). در ادامه، زير لايه شيشه اي را  به مدت 30 دقيقه، داخل ظرف  قرار می دهیم. سپس آن را با آب یونیزه، به طور کامل شستشو داده و بعد با نیتروژن، خشك می کنیم. در ادامه برحسب نیاز، همین فرایند را با اسید نیتریک و بازNaOH ،انجام می دهیم.

بر خلاف تمیزکاری اشاره شده که کل نمونه تمیز می شد، گاهی فرایند تمیزکاری نقطه ای است. بدین معنی که، گاهی فقط بخش کوچکی از سطح نمونه دچار آلودگی شده است. در این حالت، کافی است که یک قطره (یا چند قطره، متناسب با مقدار آلودگی) از متانول (و یا استن) در مرکز دستمال مخصوص چکانده شود و قسمت مرطوب شده دستمال روی سطح شیشه، با کمترین نیرو و در نظر گرفتن خط پولیش شیشه، روی سطح کشیده شود.

در پایان تمیزکاری، می بایست توجه نمود که سطح المان و سطح دستمال، هر دو تقریبا خشک شده باشند. برای تمیزکاری های حساس، به جای استفاده از پارچه کتان و یا دستمال کاغذی مخصوص، مطابق شکل2، می بایست از پاک کننده های (Swab ) مخصوص استفاده نمود. مطابق شکل، تمیزکاری با استفاده از این پاک کننده ها می بایست به دو شکل هشت انگلیسی و يا حلزونی انجام شود. شکل 2 نحوه تمیز کاری با گوش پاکن های مخصوص تمیز کاری  یکی از نکات کلیدی در تمیز کاری آن است که سرعت تمیز کاری از شروع تا انتها ثابت باشد. چرا که توقف تمیز کاری قبل از اتمام ، موجب باقی ماندن مقداری از آلودگی در آن نقطه می شود.



شکل 2