CN110013999A - 一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于光学元件制造技术领域，具体涉及一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法。针对现有技术中使用酸刻蚀去除氚污染的光学膜的缺点，本发明的技术方案是：首先测定与待去膜光学元件同工艺的光学膜厚度；然后标定离子束对元件表面光学膜的刻蚀速率；最后采用能量为100eV～1500eV，束流为100mA～500mA，离子束入射角度为‑90°～90°的惰性离子束对元件表面的氚污染光学膜进行准确刻蚀去除。采用本发明方法，可有效地解决现有酸刻蚀技术去除氚污染光学膜的不足，同时保证光学基底的表面质量、光学性能及抗激光损伤能力不受影响。

Description

一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法

技术领域

本发明属于光学元件制造技术领域，具体涉及一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法。

背景技术

能源对经济的发展和社会文明的进步扮演者至关重要的角色，经济与社会的发展很大程度上依赖于能源这一重要的基础。聚变能源是一种环保、可再生的新能源。激光驱动惯性约束聚变(ICF)是实现聚变能源的可能途径之一，是利用强激光加热核燃料产生高温高压等离子体以实现核聚变反应而释放出能量。高功率固体激光装置作为ICF的驱动器，包含大量的光学元件，如光栅、窗口、屏蔽片、透镜、放大片、偏振片、频率转换晶体，所使用材料包括熔石英、钕玻璃、BK7及KDP等，要求要有非常高的输出能力。然而，这些光学元件的反射率高达8％，激光经过光路上大量的光学元件后，严重地降低了传输到靶室的激光能量。为了减少传输过程中的能量损耗或实现一定的光学性能，大部分元件需要在表面镀制光学膜，如增透膜、高反膜、偏振膜、分光膜、波长分离膜等。此外，系统中的光学膜要求能够长期稳定地工作，且性能不能产生明显降低。

运行环境的洁净度对元件的负载能力的影响是一个长期累积的效应，环境中各种类型的污染物通过沉降、吸附等过程到达光学元件表面，造成光学膜污染。此外，高功率激光装置中使用过后的光学膜往往含有氚污染，难以处理。同时，光学膜经长期使用后会导致光学性能退化，激光损伤阈值降低，造成破坏性损伤。然而，大口径的光学基底非常昂贵，不能够直接扔弃，以免造成资源浪费和环境污染。因此，需要对下架光学元件表面的氚污染光学膜进行彻底去除，然后进行损伤点的修复，光学膜的重新镀制及循环使用。目前，用于氚污染光学膜去除的技术主要是酸刻蚀技术，酸刻蚀虽然能够快速、有效地去除元件表面的氚污染光学膜，但是也存在以下几个问题：酸刻蚀具有各向同性的特点，会导致杂质、缺陷向下复制，横向和纵向尺寸增加，粗糙度增加，表面质量恶化，且损伤区域的膜层不能彻底去除；反应产物SiF₆ ^2-易于沉积到光学基底表面，往往容易造成大面积的表面雾化；更严重的是，氚污染光学膜去除后，氚及氚的化合物溶于腐蚀液中，废液不易回收、处理，且处理成本很高、代价大，对环境和人体危害极大。以上不足不仅严重影响氚污染光学膜去除后基底的光传输特性，降低其抗激光损伤能力，还严重地限制了酸刻蚀技术在氚污染光学膜去除中的应用。

高功率激光装置中，光学元件表面氚污染光学膜彻底去除后，要求光学基底表面无污染，同时不影响基底的表面质量、光学性能及抗激光损伤能力，此外，能够方便、有效地处理氚污染物质，避免对环境和人体带来危害。目前，现有的除膜技术远不能满足上述要求。因此，迫切需要寻找一种高效、均匀、安全、可靠且环境友好的氚污染光学膜去除技术，同时不能降低光学基底的表面质量、光学性能及激光损伤阈值。

离子束刻蚀是通过含能离子轰击材料表面产生级联碰撞，从而将表面原子溅射出去，达到刻蚀的目的，去除材料表面。该方法刻蚀产物往往为非挥发性和挥发性产物的混合物，形态通常为挥发性的分子/原子态或分子/原子团簇，固体大分子团簇通常为非挥发性产物。非挥发性产物将沉积在真空腔室内壁，而挥发性产物可被持续运转的抽气系统抽走进入收集器。相比液态氚污染溶液，固态和气态氚污染物容易处理得多。

离子束刻蚀技术主要具有以下优点：(1)非接触式的特点，刻蚀过程中不会引入新的缺陷和污染；(2)各向异性的特点，刻蚀过程中可通过改变离子束入射角度来控制图形轮廓；(3)原子级逐层剥离技术，可获得光滑的表面；(4)带电粒子能量小，对材料表面几个原子层作用，几乎无损伤和应力产生；(5)平行离子束，方向性好，可均匀、有效的去除材料表层；(6)对材料无选择性，不受材料限制(金属和化合物，无机物和有机物，绝缘体和半导体均可)；(7)刻蚀深度可以准确控制；(8)刻蚀产物易于处理。离子束刻蚀技术是一种高效、均匀、安全、可靠且环境友好的非接触式材料表层去除技术。

但是，离子束轰击材料表面，刻蚀参数对于材料的刻蚀速率、表面质量以及离子的入射深度、基底的损伤程度有着重大影响。若参数不合理，可能会对光学元件的基底表面造成损伤，使得基底表面产生新的缺陷或粗糙度增大，这会对元件基底的表面质量、光学性质及抗激光损伤性能产生不利的影响。目前针对用于各种基底材料表面的离子束刻蚀，刻蚀参数范围为多少的离子束是绝对安全的还没有定量的标准。而由于基底材料的多样性，刻蚀时间和真空度等实验条件对刻蚀效果的影响，上述“定量的标准”的确定也并非易事。因而，目前离子束刻蚀技术尚未能应用于氚污染光学膜的去除。

发明内容

针对现有技术中使用酸刻蚀去除氚污染的光学膜的缺点，本发明提供一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其目的在于：保证在惰性离子束刻蚀去除光学膜的过程中，光学基底的表面质量、光学性能及抗激光损伤性能不受影响。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，包括如下步骤：

[1]测定与待去膜光学元件同工艺的光学膜的厚度，得到待去膜(即待去膜元件表面的光学膜)的厚度，进而确定标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度；

[2]在与待去膜光学元件同工艺的光学膜上试验，标定离子束对该种类的光学膜的刻蚀速率；

[3]根据步骤[1]和[2]中离子束刻蚀去除的膜的厚度和标定得到的刻蚀速率计算得到待去膜完全去除的时间；然后采用离子束对待去膜光学元件表面进行刻蚀，刻蚀的时间设定为计算得到的待去膜完全去除的时间，最终得到去膜后的光学元件；

[4]清洗经过步骤[3]处理后得到的去膜后的光学元件(即基底)。

采用该技术方案后，通过标定刻蚀速率能够估算出刚好将待去膜完全刻蚀掉所需要的时间，这样能够控制离子束刻蚀只将光学元件中基底表面的光学膜去除而不会过多地刻蚀基底，因而能够保证元件基底的表面质量、光学性质及抗激光损伤性能不会明显降低。

优选的，步骤[1]中测定光学膜的厚度的方法采用台阶仪、扫面电镜截面或椭偏仪中的一种。测定的方法根据基底类型、膜材料及厚度进行选择。

优选的，标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度根据待去膜的厚度的测定结果决定。

在待去膜的厚度大于或等于100nm的情况下，标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度小于待去膜的厚度，所述步骤[2]的标定方法具体过程为：在固定时间内，用离子束刻蚀将元件表面的光学膜去掉一层，该刻蚀深度即为标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度，然后测定刻蚀深度或剩余膜层的厚度即可得到标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度，利用标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度除以标定过程中刻蚀的时间，即可确定离子束对该种类的光学膜的刻蚀速度。

在待去膜的厚度小于100nm的情况下，标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度等于待去膜的厚度，所述步骤[2]的标定方法具体过程为：用离子束对光学膜进行梯度剥离，每刻蚀一段时间，针对光学元件对特定波长的透过率进行测试，获得透过率与时间的关系曲线，所述曲线中趋近于光学元件的基底的透过率拐点即为光学膜刚好完全去除的时间点，利用待去膜的厚度除以标定过程中刻蚀的时间，即可确定离子束对该种类的光学膜的刻蚀速度。

进一步优选的，步骤[2]中，在待去膜的厚度大于或等于100nm的情况下，采用台阶仪测定刻蚀深度或者，采用扫描电镜截面或采用椭偏仪测定剩余膜层的厚度。

步骤[2]中，在待去膜的厚度小于100nm的情况下，采用紫外-可见分光光度计测试光学元件对特定波长的透过率。

优选的，离子束为惰性离子束，所述惰性离子为氦、氖、氩、氪或氙中的一种惰性元素的离子。

进一步优选的，离子束能量为100eV～1500eV，束流为100mA～500mA，离子束入射角度为-90°～90°。

优选的，对于口径小于离子束束斑的光学元件进行定点刻蚀，对于口径大于离子束束斑的光学元件进行扫描刻蚀。

优选的，在步骤[2]和步骤[3]所述离子束刻蚀过程中，采用与光学元件的基底同材质的光阑对接受刻蚀的光学元件进行屏蔽。光阑尺寸根据样品尺寸来调整，以避免溅射沉积带来的污染，维持一个洁净的工作环境。

优选的，在步骤[2]和步骤[3]所述离子束刻蚀过程中，产生的含氚污染物的处理方法为：产生的气体氚通过抽气系统抽出，在抽气管道出口处安装分子筛对气体氚进行固化处理和收集；沉积在的真空腔室内壁的非挥发性氚化物进行定期清洁。本优选方案中，气体氚及小分子颗粒将被抽气系统抽走，易于进行固化处理和收集，大分子团族的氚化物等以固体的形式沉积在真空室内壁，易于洁净处理，最终实现将氚污染以气体和固体的形式从元件表面去除。因此，刻蚀产物易于处理且成本低及环保、安全。

优选的，步骤[4]清洗光学元件的方法为采用去离子水对光学元件进行兆声清洗，清洗时间为10min～30min，然后吹干。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明提供了一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，能够有效的去除元件表面的光学膜，同时不影响基底的表面质量、光学性能、抗激光损伤性能，及元件的后续使用，对于光学元件的循环使用具有重要意义。

2.本技术方案成功将离子束刻蚀应用到氚污染光学膜无损去除中，相比于现有技术中采用酸刻蚀的方法，离子束刻蚀的优点包括：是一种非接触式除膜技术，刻蚀过程中不会引入新的缺陷和污染；可通过改变离子束入射角度来控制图形轮廓；刻蚀后可获得光滑的表面，几乎无损伤和应力产生；可均匀、有效的去除元件表面光学膜，扫描刻蚀可处理大口径光学元件；不受膜材料限制，不受元件类型限制，不受镀膜工艺限制；刻蚀深度可以准确控制。

3.针对刻蚀后产生的含氚的污染物，气体氚及小分子颗粒将被抽气系统抽走，易于进行固化处理和收集，大分子团族的氚化物等以固体的形式沉积在真空室内壁，易于洁净处理，最终实现将氚污染以气体和固体的形式从元件表面去除。因此，刻蚀产物易于处理且成本低及环保、安全。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的流程示意图；

图2是本发明对比例一的光学元件表面的显微镜图像；

图3是本发明对比例二的光学元件表面的显微镜图像；

图4是本发明实施例一中标定刻蚀速率时光学元件在355nm波长处透过率随着时间的变化关系；

图5是本发明实施例一刻蚀后光学元件表面的显微镜图像；

图6是本发明实施例一中标定刻蚀速率时光学元件在355nm波长处透过率随着时间的变化关系；

图7是本发明实施例二刻蚀后光学元件表面的显微镜图像；

图8是本发明对比例三的光学元件表面的扫描电镜图像；

图9是本发明实施例三的光学元件表面的扫描电镜图像；

图10是本发明实施例三刻蚀后光学元件表面的扫描电镜图像；

图11是本发明实施例四刻蚀后光学元件表面的扫描电镜图像。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1至图11对本发明作详细说明。

一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，包括以下步骤：

(1)膜厚的测定：采用台阶仪、扫面电镜截面、椭偏仪等方法测定(具体选择视基底类型、膜材料及厚度而定)与待去膜光学元件同工艺的光学膜的厚度；

(2)刻蚀速率标定：针对步骤(1)中光学元件表面的光学膜，标定离子束对光学膜的刻蚀速率，标定的方法分为以下两种情况：

(a)膜厚大于等于100nm的情况：在固定时间内，用离子束刻蚀将元件表面的光学膜去掉一层(需控制刻蚀深度小于光学膜的厚度)，然后采用台阶仪测定刻蚀深度，或者采用扫描电镜截面、椭偏仪等方法测定剩余膜层的厚度，刻蚀深度除以时间，即可获得离子束对这种工艺制成的光学膜的刻蚀速率；

(b)膜厚小于100nm的情况：用离子束对元件表面的光学膜进行梯度剥离，每刻蚀一段时间，采用紫外-可见分光光度计测试光学元件对特定波长的透过率，获得透过率与时间的关系曲线，关系曲线中趋近于光学基底的透过率拐点即为膜层刚去除完的时间，光学膜的厚度除以时间，即可获得离子束对光学膜的刻蚀速率。

(3)离子束刻蚀除膜：基于步骤(1)测定的待去膜(即待去膜元件表面的光学膜)的厚度及步骤(2)标定的刻蚀速率，计算待去膜元件表面光学膜完全去除所需要的时间，采用离子束对光学元件表面进行刻蚀，设定刻蚀时间为上述计算得出的时间，从而将表面的氚污染光学膜完全去除，同时保证元件基底的表面质量、光学性质及抗激光损伤性能。

作为一种优选的方案，离子束所采用的惰性离子为氦、氖、氩、氪或氙中的一种元素的离子；离子束能量为100eV～1500eV；束流为100mA～500mA；离子束入射角度为-90°～90°；离子束束斑尺寸为600mm×60mm，针对小口径元件进行定点刻蚀，针对大口径元件进行扫描刻蚀。

作为一种优选的方案，束斑均匀性和稳定性应当优于95％；刻蚀机的本底真空度优于2×10^-3Pa；采用与光学基底同材质的光阑进行屏蔽，光阑尺寸根据样品尺寸来调整，以避免溅射沉积带来的污染，维持一个洁净的工作环境；采用中和器提供带负电的电子来中和带正电的离子束，发射电子电流为100mA～900mA。

作为一种优选的方案，刻蚀产生的含氚污染物的处理方法为：气体氚将通过抽气系统抽出，在抽气管道出口处安装分子筛等对气体氚进行固化处理和收集；沉积在的真空腔室内壁的非挥发性氚化物进行定期清洁，可采用打磨结合干冰CO₂粒或其他的方法进行洁净处理。

(4)光学基底清洗：采用去离子水对步骤(3)除膜后的光学元件的基底进行兆声清洗，清洗时间为10～30min，然后采用氮气吹干。

本技术方案的适用范围广，对于光学元件的类型、膜材质和镀膜工艺均没有限制。

下面通过具体的实施例对上述方案进行进一步的说明：

对比例一

本对比例为30mm×30mm×4mm的熔石英元件，测得表面显微镜图像，如图2所示，测得元件的355nm波长处的透过率、表面粗糙度及激光损伤阈值分别为92.69％、1.078nm、6.918J/cm²，列于表1当中。

对比例二

本对比例为30mm×30mm×4mm的熔石英元件，表面镀有三倍频溶胶-凝胶SiO₂增透膜，采用椭偏仪测得元件表面光学膜的厚度为73nm；测得表面显微镜图像，如图3所示，测得元件的355nm波长处的透过率、表面粗糙度及激光损伤阈值分别为98.27％、2.569nm、8.634J/cm²，列于表1当中。

实施例一

本实施例为待去膜光学元件：熔石英基底尺寸为30mm×30mm×4mm，表面镀有三倍频溶胶-凝胶SiO₂增透膜。采用椭偏仪测得与待去膜光学元件同工艺的光学膜厚度为73nm；然后采用能量为400eV、束流为300mA、入射角度为00的氩离子束对元件表面的光学膜依次刻蚀1、1.5、2、2.5、3、6min，采用紫外-可见分光光度计对每次刻蚀后元件355nm波长的透过率进行测试，获得透过率与时间的关系曲线，如图4所示，趋近于光学基底的透过率拐点即为膜层刚去除完的时间，为2min，离子束对光学膜的刻蚀速率为36.5nm/min；采用相同的离子束参数对待去膜元件表面的光学膜定点刻蚀2min，测得刻蚀后元件表面的光学显微镜图像，如图5所示，光学膜已完全去除且没有引入污染。测得除膜后基底的355nm波长的透过率、表面粗糙度及激光损伤阈值列于表1当中，同对比例一、二比较可知，膜层去除完后，基底的光学性能、表面质量及激光损伤性能不受影响，甚至优于未镀膜熔石英元件。

实施例二

本实施例为待去膜光学元件：熔石英基底尺寸为30mm×30mm×4mm，表面镀有三倍频溶胶-凝胶SiO₂增透膜。采用椭偏仪测得与待去膜光学元件同工艺的光学膜厚度为73nm；然后采用能量为1000eV、束流为300mA、入射角度为00的氩离子束对元件表面的光学膜依次刻蚀0.5、1、1.5、2、4min，采用紫外-可见分光光度计对每次刻蚀后元件355nm波长的透过率进行测试，获得透过率与时间的关系曲线，如图6所示，趋近于光学基底的透过率拐点即为膜层刚去除完的时间，为1.3min，离子束对光学膜的刻蚀速率为56.15nm/min；采用相同的离子束参数对待去膜元件表面的光学膜定点刻蚀1.5min，测得刻蚀后元件表面的光学显微镜图像，如图7所示，光学膜已完全去除且没有引入污染。测得除膜后基底的355nm波长的透过率、表面粗糙度及激光损伤阈值列于表1当中，同对比例一、二比较可知，膜层去除完后，基底的光学性能、表面质量及激光损伤性能不受影响。

表1膜去除前后熔石英元件的性能对比

对比例三

本对比例为直径为50mm及厚度为5mm的K9玻璃元件，测得表面扫描电镜图像，如图8所示，测得元件表面粗糙度及激光损伤阈值分别为1.245nm、7.82J/cm²，列于表2当中。

实施例三

本实施例为待去膜光学元件：K9基底尺寸为φ50mm×5mm，表面镀有溶胶-凝胶SiO₂膜。采用台阶仪测得与待去膜光学元件同工艺的光学膜厚度为277.6nm；然后采用能量为400eV、束流为300mA、入射角度为30°的氩离子束对元件表面的光学膜刻蚀4min，采用台阶仪测得刻蚀深度为141.1nm，则离子束对光学膜的刻蚀速率为35.27nm/min；采用相同的离子束参数对待去膜元件表面的光学膜定点刻蚀8min，测得刻蚀后元件表面的扫描电镜图像，如图10所示，光学膜已完全去除且没有引入污染。测得除膜后基底的表面粗糙度及激光损伤阈值列于表2当中，同对比例三比较可知，膜层去除完后，基底表面质量及激光损伤性能不受影响，甚至优于未镀膜的K9玻璃元件。

实施例四

本实施例为待去膜光学元件：K9基底尺寸为φ50mm×5mm，表面镀有溶胶-凝胶SiO₂膜。采用台阶仪测得与待去膜光学元件同工艺的光学膜厚度为324.36nm；然后采用能量为400eV、束流为100mA、入射角度为300的氩离子束对元件表面的光学膜刻蚀9min，采用台阶仪测得刻蚀深度为138.64nm，则离子束对光学膜的刻蚀速率为15.4nm/min；采用相同的离子束参数对待去膜元件表面的光学膜定点刻蚀22min，测得刻蚀后元件表面的扫描电镜图像，如图11所示，光学膜已完全去除且没有引入污染。测得除膜后基底的表面粗糙度及激光损伤阈值列于表2当中，同对比例三比较可知，膜层去除完后，基底的表面质量及激光损伤性能不受影响。

表2膜去除前后K9玻璃元件的性能对比

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于，包括如下步骤：

[1]测定与待去膜光学元件同工艺的光学膜的厚度，得到待去膜的厚度，进而确定标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度；

[2]在与待去膜光学元件同工艺的光学膜上试验，标定离子束对该种类的光学膜的刻蚀速率；

[3]根据步骤[1]和[2]中离子束刻蚀去除的膜的厚度和标定得到的刻蚀速率计算得到待去膜完全去除的时间；然后采用离子束对待去膜光学元件表面进行刻蚀，刻蚀的时间设定为计算得到的待去膜完全去除的时间，最终得到去膜后的光学元件；

[4]清洗经过步骤[3]处理后得到的去膜后的光学元件。

2.按照权利要求1所述的一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于：步骤[1]中测定光学膜的厚度的方法采用台阶仪、扫面电镜截面或椭偏仪中的一种。

3.按照权利要求1所述的一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于：所述标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度根据待去膜的厚度的测定结果决定；

在待去膜的厚度大于或等于100nm情况下，标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度小于待去膜的厚度，所述步骤[2]的标定方法具体过程为：在固定时间内，用离子束刻蚀将元件表面的光学膜去掉一层，该刻蚀深度即为标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度，然后测定刻蚀深度或剩余膜层的厚度即可得到标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度，利用标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度除以标定过程中刻蚀的时间，即可确定离子束对该种类的光学膜的刻蚀速度；

在待去膜的厚度小于100nm的情况下，标定过程中离子束刻蚀去除的膜的厚度等于待去膜的厚度，所述步骤[2]的标定方法具体过程为：用离子束对光学膜进行梯度剥离，每刻蚀一段时间，针对光学元件对特定波长的透过率进行测试，获得透过率与时间的关系曲线，所述曲线中趋近于光学元件的基底的透过率拐点即为光学膜刚好完全去除的时间点，利用待去膜的厚度除以标定过程中刻蚀的时间，即可确定离子束对该种类的光学膜的刻蚀速度。

4.按照权利要求3所述的一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于：步骤[2]中，在待去膜的厚度大于或等于100nm的情况下，采用台阶仪测定刻蚀深度或者采用扫描电镜截面或采用椭偏仪测定剩余膜层的厚度；

步骤[2]中，在待去膜的厚度小于100nm的情况下，采用紫外-可见分光光度计测试光学元件对特定波长的透过率。

5.按照权利要求1所述的一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于：所述离子束为惰性离子束，所述惰性离子为氦、氖、氩、氪或氙中的一种惰性元素的离子。

6.按照权利要求5所述的一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于：所述离子束能量为100eV～1500eV，束流为100mA～500mA，离子束入射角度为-90°～90°。

7.按照权利要求1、5或6任一项所述的一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于：对于口径小于离子束束斑的光学元件进行定点刻蚀，对于口径大于离子束束斑的光学元件进行扫描刻蚀。

8.按照权利要求1所述的一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于：在步骤[2]和步骤[3]所述离子束刻蚀过程中，采用与光学元件的基底同材质的光阑对接受刻蚀的光学元件进行屏蔽。

9.按照权利要求1所述的一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于，在步骤[2]和步骤[3]所述离子束刻蚀过程中，产生的含氚污染物的处理方法为：产生的气体氚通过抽气系统抽出，在抽气管道出口处安装分子筛对气体氚进行固化处理和收集；沉积在的真空腔室内壁的非挥发性氚化物进行定期清洁。

10.按照权利要求1所述的一种基于惰性离子束刻蚀的氚污染光学膜无损去除方法，其特征在于：步骤[4]清洗光学元件的方法为采用去离子水对光学元件进行兆声清洗，清洗时间为10min～30min，然后吹干。