CN105121380B - 通过气体的单电荷或多电荷离子束处理制备抗反射玻璃材料的方法 - Google Patents

Abstract

使用电子回旋共振(ECR)源产生的单电荷和多电荷的气体离子束处理玻璃材料的方法，其中‑离子加速电压为5kV‑1000kV以产生厚度等于100nm的倍数的注入层；‑每表面单位的离子剂量为10¹²个离子/cm²‑10¹⁸个离子/cm²，以产生等于10％的离子的原子浓度，其中不确定度水平为(+/‑)5％。有利地，这可以获得由玻璃制成的在可见区中非反射的材料。

Description

通过气体的单电荷或多电荷离子束处理制备抗反射玻璃材料 的方法

技术领域

本发明的主题是通过气体的单电荷或多电荷离子束处理玻璃材料的方法；该方法旨在长时间内在可见区的波长谱中降低反射和改进光透射。本发明方法尤其应用于透镜或玻璃片的透明衬底的表面，使得所述表面获得特征在于可见光透射率大于98％的抗反射性质。在这些条件下，所述表面在可见区显示出良好的抗反射性质。

背景技术

众所周知，玻璃表面反射大约95.5％的入射光，事实上降低了光电池的能效或使得难以阅读电脑或手机平板屏幕。

玻璃表面上的光反射更通常地通过Fresnel关系来解释，其为以90°入射角通过屈光度的光射线给出了以下反射(R)和透射(T)系数：

R＝((n2-n1)/(n2+n1))²；T＝4n1*n2/(n2+n1)²

其中n1和n2是通过屈光度区分的介质的反射指数。发现R+T＝1(能量守恒)。对于空气(n1＝1)和玻璃(n2＝1.54)，这些公式产生R＝0.045和T＝1-R＝0.955(透射95.5％，只反射4.5％)。

对于由两个表面组成的玻璃条，存在超过两倍的损失，2′4.5％＝9％。该光能量损失代表光电应用的无价值部分。

存在由基于金属氧化物沉积组成的抗反射工艺，使用这种工艺相对复杂和昂贵。例如，对于透镜，将提及在真空(10^-5托)下精度约为一埃的沉积金属氧化物薄层的工艺。在无尘室中，首先在洗涤线中清洗透镜，然后在超声下干燥。将它们放进将进入处理室的支持体中。在所述室中施加真空以获得氧化物在较低温度下的蒸发(升华)。蒸发可以通过焦耳效应通过加热氧化物或使用电子枪来进行。必需完美控制真空的质量和度量、蒸发率和所沉积的层的厚度。当然，这些厚度应该是均匀的。存在其他类型的稍微便宜的PVD沉积，例如氟化镁MgF₂(指数1.38)和氟铝酸钠Na₃AlF₆(指数1.35)，其折射率接近理想指数然而没有达到理想指数，如可通过本发明方法实现。

“玻璃”理解为是指易碎(脆性)且对可见光透明的硬质材料或合金。通常，玻璃由二氧化硅(SiO₂)和主要成分是砂的焊剂组成。在所有类型的玻璃中，最普遍的是苏打-石灰玻璃。从物理角度而言，玻璃是显示玻璃转化现象的无定形材料(也就是非结晶材料)。低于其转变温度(其非常高)，玻璃以玻璃态存在。

这造成需要用于玻璃材料的表面处理以在非常长的时间内引入抗反射性质的方法，优选地根据易于在工业规模上操作的方法，以便能够以大量和合理的成本提供这种玻璃材料。

文献US 5 250 098公开了用于在玻璃材料的可见区进行持久抗反射处理的方法，该方法是通过离子束轰击；所使用的离子是单电荷的。

发明内容

本发明的目的是提供用于处理玻璃材料的方法，该方法相对便宜且可以处理对应于众多应用要求的表面。在这些应用中，将提及触摸屏、眼镜片、光学装置的透镜、建筑物的窗户或光学纤维。

因此，本发明提供用于在玻璃材料的可见区进行持久抗反射处理的方法，其由通过经由电子回旋共振(ECR)源产生的气体的单电荷和多电荷离子束轰击组成，其中：

-用于处理玻璃材料的温度小于或等于玻璃化转变温度；

-注入每单位表面积的气体的单电荷和多电荷离子的剂量为10¹²个离子/cm²-10¹⁸个离子/cm²，以便获得气体的单电荷和多电荷单电荷和多电荷离子的原子浓度，使得注入层的折射率n约等于(n1*n2)^1/2，其中n1是空气指数和n2是玻璃指数；

-加速电压为5kV-1000kV，以获得等于p*λ/4*n的注入厚度t，其中t是对应于注入范围的注入厚度，其中气体的单电荷和多电荷离子的原子浓度大于或等于1％，p是整数，λ是入射波长和n是注入层指数。

发明人已经能够发现，包含通过经由电子回旋共振(ECR)源产生的气体的单电荷和多电荷离子束轰击的用于在可见区进行持久抗反射处理的方法比包含通过气体的单电荷离子束轰击的方法更有效。

根据一种实施方式，气体的单电荷和多电荷离子束包含10％的多电荷离子或大于10％的多电荷离子。

根据一种实施方式，离子束气体的单电荷和多电荷离子选自氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)和氙(Xe)的“稀有”气体的元素的离子。

根据另一种实施方式，离子束气体的单电荷和多电荷离子选自氮(N₂)和氧(O₂)的气体的离子。

注入每单位表面积的气体的单电荷和多电荷离子的剂量为10¹²个离子/cm²-10¹⁸个离子/cm²，以获得气体的单电荷和多电荷离子的原子浓度，使得注入层的折射率n约等于(n1*n2)^1/2，其中n1是空气指数和n2是玻璃指数；相对于基本上等于通过屈光度分离的介质的指数产物的平方根的值，注入层的折射率获得降低。这通过以下公式反映：n＝(n1*n2)^1/2，其中n1是空气指数(n1＝1)和n2是玻璃指数；在苏打-石灰玻璃(n2＝1.54)的情况下，注入层的指数(n)必须基本上等于1.24。

根据他们的计算，发明人估计，注入离子的原子浓度和所观察的光学指数的降低之间应该存在比例关系。则该关系将大约如下：

N＝n1*x1+n2*x2，其中x1+x2＝1

其中x1对应于注入层中硅(其代表组成玻璃的大部分原子)的平均原子浓度；

其中x2对应于注入层中存在的离子的平均原子浓度。

也等于写为：

N＝n1+(n2-n1)*x2。

为了接近指数n＝1.24，根据该公式，将必需注入大约50％的离子(x2＝0.5)。

发明人的实验结果表明为了获得该结果，少5倍的离子是必需的，即离子的原子浓度约为10％。

这等于写为以下经验公式：

N＝n1+(n2-n1)*5*x2。

没有超出太远，理论和实验之间的差异可能通过除了形成充满气体的纳米空腔之外的缺口产生和凝聚，降低了介质的密度并事实上增强了折射率的降低来解释。

根据一种实施方式，本发明方法建议实现气体的约10％的最大原子浓度，以获得非常接近于(n1*n2)^1/2的折射率(n)。

因此气体的单电荷和多电荷离子的加速电压选自5kV(千伏)-1000kV(千伏)，以获得对应于入射波长的整倍数除以注入层的折射率的4倍的注入厚度。在所有下文中，注入厚度是指其中离子的原子浓度大于或等于1％的注入区域。

这通过以下公式来反映：

t＝p*λ/4*n，其中t是注入厚度，p是整数，λ是入射波长和n是注入层指数(等于(n1*n2)^1/2)。

对于代表可见区的黄色单色波(波长等于560nm)，注入厚度必须约等于p*(560/4*1.24)，其中p是整数，换言之等于p*100nm。对于p＝1，注入厚度等于100nm，和对于p＝2，注入厚度等于200nm。

本发明方法建议的处理导致入射波的反射系数降低至少50％，事实上甚至至少90％。这是因为，通过采用其中n1＝1(空气)和n＝(n2)^1/2的本发明方法的条件和通过用以下公式R_m＝(n²-n2)²/(n²+n2)²计算最小反射系数R_m，可预期，通过调节参数，R_m将反而趋于0的理想值，换言之，无反射。

为了比较，氟化镁(MgF₂)沉积层的指数为1.35(略大于1.24)。通过沉积MgF₂的抗反射处理将反射系数从4％降低到1.2％，即反射系数降低60％。

根据一种实施方式，所述玻璃材料用气体的单电荷和多电荷离子(称为“稀有”离子，属于由氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)和氙(Xe)组成的元素列表)处理。该处理的目的是产生一个范围，该范围内气体的单电荷和多电荷稀有离子具有降低玻璃密度的作用。该层的特征在于其折射率低于基础健康玻璃。

气体的单电荷和多电荷离子和根据本发明用这些气体的单电荷和多电荷离子轰击的条件的选择可以有利地降低玻璃材料的折射率，其表示为反射系数降低和透射系数增加。这些性质例如对于增强光电池的性能或用于降低平板触摸屏上的反射而言非常重要。

发明人已经能够发现，根据本发明选择的用于加速电压和用于每单位表面积气体的单电荷和多电荷离子剂量的范围可以选择其中可能借助于气体的单电荷和多电荷离子的离子轰击降低反射(因此反射系数)的试验条件。

此外，他们已经能够发现，根据本发明的方法可以“冷”进行，尤其在室温下，建议在实施该方法期间，最好玻璃材料的温度保持低于或等于玻璃材料的转变值。因此，可以有利地防止玻璃材料本体内经历对其机械性能有害的晶体学改变。

在根据本发明的剂量范围内选择的每单位表面积气体的单电荷和多电荷离子剂量可以由在先的校准阶段产生，其中用气体的单电荷和多电荷离子之一，例如来自He、Ne、Ar、Kr、Xe、N₂或O₂轰击由预期的玻璃材料组成的样品。该玻璃材料的轰击可以在材料的多个区域用根据本发明范围内的气体的单电荷和多电荷离子的多种剂量来进行。随后观察所处理的区域以便选择作为所处理表面上反射的或多或少显著的观察的函数的适当剂量。

因此可通过简单的观察技术，例如在反射光(例如氖管)的10°入射角下用肉眼观察，或更复杂的技术例如干涉测量观察所处理的区域。

不希望束缚于任何一个科学理论，可以认为注入厚度折射率降低的现象可通过充满其折射率非常接近于1的注入气体的“纳米空腔”的出现来解释。这是因为这些气体的单电荷和多电荷离子是化学惰性的并溶于低于某一原子浓度阈值(估计其低于1％)的玻璃中。一旦超过该浓度阈值，形成充满气体的纳米空腔，有助于降低注入层的指数。

根据不同的实施方式，可以组合：

-每单位表面积气体的单电荷和多电荷离子的剂量大于或等于10¹⁵个离子/cm²，例如大于或等于10¹⁶个离子/cm²；

-气体的单电荷和多电荷离子的加速电压为5kV-200kV；

-气体的单电荷和多电荷离子束包含10％的多电荷离子或大于10％的多电荷离子。

-选择加速电压以获得等于p*100nm的注入厚度，其中p是整数；

-选择每单位表面积气体的单电荷和多电荷离子的剂量以实现等于10％的注入离子的原子浓度，其中不确定度为(+/-)5％；根据一个实施方式，每单位表面积注入的气体的单电荷和多电荷离子的剂量的选择和加速电压的选择通过预先进行的计算进行，使得可以从所选择离子的注入特征作为注入深度的函数开始评价每单位表面积注入的气体的单电荷和多电荷离子的剂量，以实现等于10％的注入离子的原子浓度，其中不确定度为(+/-)5％；

-玻璃材料相对于气体的单电荷和多电荷离子束可以以0.1mm/s-1000mm/s的速度V_D移动；根据一个实施方式，玻璃材料的一个且相同的区域根据通路(passes)的多重性N在气体的单电荷和多电荷离子束下以速度V_D移动。

根据本发明，气体的单电荷和多电荷离子可通过具有压紧和节约能量的优点的电子回旋共振(ECR)源产生。

本发明的目标还是玻璃部分，其包含具有根据任何一个上述实施方式的处理方法的注入离子的至少一个表面，其中可见区中入射波的反射降低至小于一半。

本发明的目标还是使用根据任何一个上述实施方式的处理方法用于处理选自触摸屏、眼镜片、光学装置的透镜、建筑物的窗户或光学纤维的玻璃块部分的用途。

附图说明

本发明其他的区别特征和优点将在由附图说明的非限制性实施性的实施例的以下描述中显现，其中：

图1.a和1.b描述了不含和含有抗反射层的入射波的传播；

图2、3、5、7和9代表各种离子的注入特征作为注入深度的函数；

图4、6和8代表处理后测量的增益G(％)的变化作为给定加速电压的离子剂量的函数。

具体实施方式

根据实施本发明的实施例，苏打-石灰玻璃材料样品形成了研究的主题，其中单电荷和多电荷氦离子用于一些样品，单电荷和多电荷氩离子用于其他样品和单电荷和多电荷氮N₂离子用于其他样品。

这些气体的单电荷和多电荷离子通过ECR源发射。

苏打-石灰玻璃家族结合了通常在制备中以CaO和Na₂O形式引入的基于二氧化硅SiO₂、基于钙和基于钠的玻璃。这些玻璃是最普遍的；它们用于制备瓶子和玻璃窗并代表约90％的玻璃生产。

发明人用以下进行了第一系列的测试：

-强度为1mA的单电荷和多电荷氦离子束，包含He⁺和He²⁺离子；加速电压为35kV；He⁺能量为35keV和He²⁺能量为70keV。处理剂量等于10¹⁶、3′10¹⁶和6′10¹⁶个离子/cm²。

-强度为1mA的单电荷和多电荷氩离子束，包含Ar⁺、Ar²⁺和Ar³⁺离子；加速电压为35kV；Ar⁺能量为35keV、Ar²⁺能量为70keV和Ar³⁺能量为105keV。处理剂量等于10¹⁶、5′10¹⁶和10¹⁷个离子/cm²。

处理样品相对于束以120mm/s的运动速率和以4mm的各回路的侧推进(sideadvance)(束直径的10％，其测量为40mm)移动。在若干个通路中进行处理以实现必要剂量。

样品表面的抗反射性质可通过用肉眼观察玻璃表面上图像的反射定性地评价，或通过借助于使用干涉测量的度量过程来定量地评价：例如在给定的入射角下将560nm的单色光投影通过两个表面上均经处理的薄玻璃条，并分析以透镜的焦平面中一系列嵌套环形式所获得的图像。所述条的屈光度的反射系数可以通过测量亮环(在最大强度的中间高度)的细度来推导。

发明人通过用肉眼观察略微倾斜的经不同剂量处理的表面上氖管的光反射进行了定性测试。该氖管的反射图像在约10°的角度下观察到。

这些定性测试表明在较低对比度下，氖反射产生约3′10¹⁶个离子/cm²(氩)和10¹⁷个离子/cm²(氦)。

基于发明人开发的半经验数据，在上述处理条件下在注入多电荷离子的模拟器上进行的研究给出了记录于表1(氦，参见图2的注入特征)和表2(氩，参见图3的注入特征)的以下结果。

表1

表2

如本发明方法所建议的，计算调节的离子加速电压以便在约100nm的倍数内调节注入厚度。这些外推值(加速电压、剂量)可以在实验调节期过程中利用精确的干涉测量手段来更精细地调节，这可以评价反射系数的最优降低(参见上述方法)。

图1.a描述了入射波(I)如何在通过屈光度期间分为透射波(T)和强反射波(R，实线)。图1.b描述了由本发明方法产生的抗反射层(AR)如何微弱地返回反射波(R，虚线)。

图2代表对应于用He⁺和He²⁺离子束获得的10¹⁷个离子/cm²的剂量和35kV的加速电压的氦离子的注入特征。He⁺/He²⁺离子的分布是90％/10％。在横坐标上发现以埃表示的注入深度和在纵坐标上发现以％表示的注入的氦离子的原子浓度。在约200nm(即100nm的2倍)的注入厚度内，氦离子的原子浓度达到约10％(+/-5％)。注入厚度对应于其中注入的氦离子的原子浓度大于或等于1％的区域。如该实验所证实，这些特征赋予注入层上的抗反射性质。

图3代表对应于用Ar⁺、Ar²⁺和Ar³⁺离子束获得的3*10¹⁶个离子/cm²的剂量和35kV的加速电压的氦离子的注入特征。Ar⁺/Ar²⁺/Ar³⁺离子的分布是60％/30％/10％。在横坐标上发现以埃表示的注入深度和在纵坐标上发现以％表示的注入的氩离子的原子浓度。在约100nm(即100nm的1倍)的注入厚度内，氩离子的原子浓度达到约10％(+/-5％)。注入厚度对应于其中注入的氩离子的原子浓度大于或等于1％的区域。如该实验所证实，这些特征赋予注入层上的抗反射性质。

此外，进行第二系列的测试以评价具有表征手段的抗反射处理，从而以较高精度量化通过由属于苏打-石灰家族的玻璃构成的屈光度处理后获得的光透射的增益G(％)。通过定义，G是指以％表示的增益，对应于处理后获得的透光系数的增加(换句话说，处理之前和之后透射系数之差)。

使用两种类型的离子：氮(N₂)和氩(Ar)。

对于氮，通过将加速电压调节至20和35kV来研究两种处理深度。

对于氩，仅使用35kV的一种加速电压。

对于不同加速电压的每一种离子使用若干剂量。结果记录于下表中：

对于20kV的氮(N₂)：

剂量(1017个离子/cm2)	增益G(％)
		0	0
0.01	0.4
		0.05	0.6
0.1	0.5

0.5	2.3
		1	2.3

对于35kV的氮(N₂)：

剂量(1017个离子/cm2)	增益G(％)
		0	0
0.05	0.5
		0.1	0.6
0.3	0.7
		0.6	1.4
0.75	1.7
		1	-0.4
2.5	1.2
		5	0.2

对于35kV的氩(Ar)：

剂量(1017个离子/cm2)	增益G(％)
		0	0
0.75	1.9
		1	2.1
2.5	2.4

图4在纵坐标轴上代表用20kV的氮(N₂)处理后测量的增益G(％)和在横坐标轴上代表用10¹⁷个离子/cm²表示的不同剂量。似乎特别指出0.4×10¹⁷个离子/cm²的剂量以表示光反射系数降低一半，其从4％变化到2％，而透光系数增加了2％，从96％变化到98％。A线对应于注入离子的原子浓度等于10％的剂量，B线和C线分别对应于注入离子的原子浓度等于5％和15％的剂量。曲线的饱和阈对应于在A线上的光透射的最大增益。B线和C线框住该阈值。

图5代表对应于用N⁺、N²⁺和N³⁺离子束获得的0.5*10¹⁷个离子/cm²的剂量和20kV的加速电压的氮离子模拟的注入特征。N⁺/N²⁺/N³⁺离子的分布估计等于58％/31％/11％。在横坐标上发现以埃表示的注入深度和在纵坐标上发现以％表示的注入的氮离子的原子浓度。在约200nm(即100nm的2倍)的注入厚度内，氮离子的原子浓度达到约10％。注入厚度t对应于其中注入的氮离子的原子浓度大于或等于1％的区域。该实验证实这些处理在注入离子的最大浓度方面和处理深度方面的特征赋予用氮离子注入的层上的抗反射特征。

图6在纵坐标轴上代表用35kV的氮(N₂)处理后测量的增益G(％)和在横坐标轴上代表用10¹⁷个离子/cm²表示的不同剂量。这里也特别显示0.75×10¹⁷个离子/cm²的剂量以表示光反射系数有效降低一半，其从4％变化到2.3％，而透光系数增加了1.7％，从96％变化到97.7％。A线对应于注入离子的原子浓度等于10％的剂量，B线和C线分别对应于注入离子的原子浓度等于5％和15％的剂量。曲线峰值对应于在A线上的光透射的最大增益。B线和C线框住该峰值。

图7代表对应于用N⁺、N²⁺和N³⁺离子束获得的0.75*10¹⁷个离子/cm²的剂量和35kV的加速电压的氮离子模拟的注入特征。N⁺/N²⁺/N³⁺离子的分布估计等于58％/31％/11％。在横坐标上发现以埃表示的注入深度和在纵坐标上发现以％表示的注入的氮离子的原子浓度。在约300nm(即100nm的3倍)的注入厚度内，氮离子的原子浓度达到约10％。注入厚度t对应于其中注入的氮离子的原子浓度大于或等于1％的区域。该实验证实这些处理在注入离子的最大浓度方面和处理深度方面的特征赋予用氮离子注入的层上的抗反射特征。

图8在纵坐标轴上代表用35kV的氩(Ar)处理后测量的增益G(％)和在横坐标轴上代表用10¹⁷个离子/cm²表示的不同剂量。特别显示0.75′10¹⁷个离子/cm²的剂量，事实上甚至更少，以表示光反射系数有效降低一半，其从4％变化到2.1％，而透光系数增加了1.9％，从96％变化到97.9％。A线对应于注入离子的原子浓度等于15％的剂量，B线和C线分别对应于注入离子的原子浓度等于10％和20％的剂量。曲线的饱和阈对应于反而在A线上的光透射的最大增益，其中浓度是15％，略大于所预期的10％。然而，应指出曲线是有限次数结果的外推法产物，所述结果用大于或等于0.5′10¹⁷cm²的剂量获得。有必要用低于0.75′10¹⁷个离子/cm²(例如0.1、0.2和0.5′10¹⁷个离子/cm²)的较低剂量获得的结果补充并完善该外推法。很有可能的是，在这种情况下，饱和阈转入约0.5′10¹⁷个离子/cm²的较低剂量区域，该区域位于对应于约10％的注入离子的原子浓度，这将与预期更加一致。

图9代表对应于用Ar⁺、Ar²⁺和Ar³⁺离子束获得的0.75*10¹⁷个离子/cm²的剂量和35kV的加速电压的氦离子的注入特征。Ar⁺/Ar²⁺/Ar³⁺离子的分布估计等于66％/24％/10％。在横坐标上发现以埃表示的注入深度和在纵坐标上发现以％表示的注入的氩离子的原子浓度。在约100nm(即100nm的1倍)的注入厚度内，氩离子的原子浓度达到约15％。注入厚度t对应于其中注入的氮离子的原子浓度大于或等于1％的区域。该实验证实这些处理在注入离子的最大浓度方面和处理深度方面的特征赋予用氮离子注入的层上的抗反射特征。

由该处理活动可以看出，氮可以获得与用稀有离子例如氦或氩获得的那些差不多的抗反射性质。没有超出太远，对于稀有气体，这也许可以通过形成充满氮N₂分子的纳米空腔来解释。初步研究表明用另一种双原子气体例如氧(O₂)得到相同效果。

Claims (10)

1.用于在玻璃材料的可见区中的持久抗反射处理的方法，其特征在于所述方法由气体的单电荷和多电荷离子束轰击组成，其中所述离子束由电子回旋共振(ECR)源产生，其中：

-由所述ECR源发射的所述气体的单电荷和多电荷离子束包含10％的多电荷离子或大于10％的多电荷离子；

-用于处理玻璃材料的温度小于或等于玻璃转变温度；

-注入每单位表面积的由所述ECR源发射的所述气体的单电荷和多电荷离子剂量为10¹²个离子/cm²-10¹⁸个离子/cm²，以获得由所述ECR源发射的所述气体的单电荷和多电荷离子的原子浓度，使得注入层的折射率n等于(n1*n2)^1/2，其中n1是空气指数，n2是玻璃指数；

-所述单电荷和多电荷离子的加速电压为5kV-1000kV，以获得t等于p*λ/4*n的注入厚度，其中t是对应于注入范围的注入厚度，其中所述注入范围内注入的由所述ECR源发射的所述气体的单电荷和多电荷离子的原子浓度大于或等于1％，p是整数，λ是入射波长，n是注入层指数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于由所述ECR源发射的所述气体的单电荷和多电荷离子选自氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)和氙(Xe)元素的离子。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于由所述ECR源发射的所述气体的单电荷和多电荷离子选自氮(N₂)和氧(O₂)气体的离子。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于选择所述单电荷和多电荷离子的加速电压以获得等于p*100nm的注入厚度，其中p是整数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于选择每单位表面积注入的由所述ECR源发射的所述气体的单电荷和多电荷离子的剂量以实现等于10％的注入离子的原子浓度，其中不确定度为(+/-)5％。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于每单位表面积注入的由所述ECR源发射的所述气体的单电荷和多电荷离子的剂量的选择和所述单电荷和多电荷离子的加速电压的选择通过预先进行的计算进行，使得可以从所选择离子的注入特征作为注入深度的函数开始评价每单位表面积注入的由所述ECR源发射的所述气体的单电荷和多电荷离子的剂量，以实现等于10％的注入离子的原子浓度，其中不确定度为(+/-)5％。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述玻璃材料相对于由所述ECR源发射的所述气体的单电荷和多电荷离子束可以以0.1mm/s-1000mm/s的速度V_D移动。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述玻璃材料的一个且相同的区域根据通路的多重性N在由所述ECR源发射的所述气体的单电荷和多电荷离子束下以速度V_D移动。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述玻璃材料选自苏打-石灰玻璃列表。

10.根据权利要求1所述的处理方法用于处理选自触摸屏、眼镜片、光学装置的透镜、建筑物的窗户或光学纤维的玻璃块部分的用途。