钨酸铅晶体冷加工工艺研究.pdf

钨酸铅晶体冷加工工艺研究孙国利,张长森,刘铮,丁小东(北京玻璃研究院,北京 100022) StudyonMechanicalProcessingofLeadTungstateCrystals SUNGuo2 li,ZHANGChang2 seng,LIUZheng,DINGXiao2 dong (BeijingGlassResearchInstitute,Beijing100022,China) 钨酸铅晶体的优越性主要体现在高密度( 3)、短的辐射长度( )、小的莫莱尔半径( )和短的衰减时间。作为西欧大型强子对撞机(LHC )中精密电磁量能器的唯一候选材料,近几年来受到国内外学者的普遍关注。PWO晶体属CaWO 4型结构,有两个解理面(011 )和(101 )。其机械性能较差、脆性大、易解理、抗热震性差。CMS实验对PWO晶体的尺寸及外形要求比较严格。长度要求为230mm。晶体外形主要由两个相互垂直的面、一个斜面和一个复合斜面构成。其中的垂直面和单斜面加工时容易控制,加工难度主要为复合斜面。故加工符合CMS要求的PWO晶体的难度不但来自于晶体本身特点,而且在于其要求的形状难于控制。 1 晶体外形的控制经过不断摸索,我们分别使用内圆切割机和万能铣床都可加工出形状符合CMS要求的晶体。在使用内圆切割机时,用石膏和粘性很好的胶粘固定晶体。这样就消除了在早期的实验中,由于晶体固定差而产生的诸如擦痕、凹槽等局部缺陷。采用新工艺切出的晶体具有很好的表面光洁度和平坦性,尺寸误差小于100μm。这些都极有利于接下来的抛光工序,从而节约了大量的人力和物力。我们使用万能铣床也加工出形状符合CMS要求的晶体。主轴转速最高为:1500r/min (因抖动实际使用次高转1180r/min),工作台进给:,主轴锥孔中心线径向跳动:近端≤ 。砂轮采用120#颗粒125 μm的树脂结合剂砂轮,在加工中还有摩擦抛光作用。使用万能铣床加工的优点是:加工速度快,晶体不易炸裂,这样为规模化生产打下基础。 2 晶体尺寸精度的保证晶体长度为230mm,最宽处小于30mm,长宽比超过1∶8,