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真空鍍膜技術(shù)在光學(xué)儀器中的應(yīng)用
人們熟悉的光學(xué)儀器有望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、照相機(jī)、測(cè)距儀、以及日常生活用品中的鏡子、眼鏡、放大鏡等。它們都離不開鍍膜技術(shù),鍍制的薄膜有反射膜、增透膜和吸收膜等幾種。
一般光學(xué)儀器中的光學(xué)系統(tǒng)都由多個(gè)透鏡組成,光線要經(jīng)玻璃界面,會(huì)有相當(dāng)多的光線被反射掉,透過(guò)的光線很少,影響光學(xué)儀器的光學(xué)效果。為了減少反射損耗,增大光線的透過(guò)率,往往在玻璃表面沉積增透膜來(lái)提高光的透過(guò)率。反射膜與增透膜相反,反射膜要求把入射光大部分或幾乎全部反射回去。例如:光學(xué)儀器、激光器、波導(dǎo)管、汽車和燈具的反射鏡都需要鍍反射膜。反射膜有金屬膜和介質(zhì)膜兩種。鍍制金屬高反射膜常用的材料有鋁、銀、金、銅等。為了提高金屬膜表面的抗擦損能力,往往在表面鍍一層保護(hù)膜,如SiO/SiO2/Al2O3。
在激光器和多光束干涉儀反射鏡上,一般沉積低吸收、高反射的全介質(zhì)反射膜。其結(jié)構(gòu)是在基片上交替沉積光學(xué)厚度為λ/4的高、低折射率材料的膜層。
真空鍍膜機(jī)蒸發(fā)系統(tǒng)介紹
真空鍍膜機(jī)蒸發(fā)系統(tǒng)主要指成膜裝置部分,鍍膜機(jī)器的成膜裝置很多,有電阻加熱、電子槍蒸發(fā)、磁控濺射、射頻濺射、離子鍍等多種方式,鄙人就電阻加熱和電子槍蒸發(fā)兩種方式作介紹,因?yàn)榇藘煞N方式我應(yīng)用的比較多。
電阻蒸發(fā)根據(jù)其結(jié)構(gòu)和工作原理是目前為止應(yīng)用多,廣泛的蒸發(fā)方式,也是應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)的蒸發(fā)方式。它的工作方式是,將鎢片做成船狀,然后安裝在兩個(gè)電極中間,在鎢舟中央加上藥材,再緩緩給電極通電,電流通過(guò)鎢舟,鎢舟通電發(fā)熱,這些低電壓,大電流使高熔點(diǎn)的鎢舟產(chǎn)生熱量,再熱傳導(dǎo)給鍍膜材料,當(dāng)鎢舟的熱量高于鍍膜材料熔點(diǎn)的時(shí)候,材料就升華或者蒸發(fā)了,此方法由于操作方便,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低廉,故被很多設(shè)備應(yīng)用,但是其蒸發(fā)出來(lái)的薄膜由于致密性不佳,加上很多材料無(wú)法采用這種方式蒸鍍,所以其有一定局限性。鎢舟蒸發(fā)鍍膜材料的時(shí)候,材料的熔點(diǎn)必須小于鎢舟的熔點(diǎn),否則就沒(méi)有辦法進(jìn)行。
引起鍍膜玻璃膜層不均勻原因有哪些
由于殘余氣體的存在,不但影響膜的純度及質(zhì)量,還會(huì)產(chǎn)生。所以在生產(chǎn)中要選用高純度的氣為工作氣體,嚴(yán)格控制真空室的漏氣速率,以減小殘余氣體對(duì)原片及膜層的污染。將殘余氣體的壓力控制在10Pa以下,要經(jīng)常清理加熱室、玻璃過(guò)渡室、濺射室的環(huán)境,減少擴(kuò)散泵返油對(duì)玻璃的污染。同時(shí)可適當(dāng)提高陰極的濺射功率,以增加粒子動(dòng)能及擴(kuò)散能力,這將有利于清除被鍍膜玻璃表面的殘留物質(zhì),減少鍍膜玻璃的。鍍膜玻璃膜的膜層均勻度一般地講,同一基片上膜層厚薄不同,就稱之為膜層不均勻。引起鍍膜玻璃膜層不均勻的原因是多方面的。磁控濺射靶的水平磁場(chǎng)強(qiáng)度(B)對(duì)膜層均勻度的影響磁控濺射的關(guān)鍵參數(shù)之一是與電場(chǎng)垂直的水平磁場(chǎng)強(qiáng)度B,因?yàn)樗酱艌?chǎng)強(qiáng)度B要求在陰極靶的表面是一個(gè)均勻的數(shù)值。而實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中值是隨著使用方法及時(shí)間的推移,產(chǎn)生一定的變化,而出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象。我們從濺射過(guò)的陰極靶材的刻蝕區(qū)的變化情況就可以驗(yàn)證。