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常用的光学涂层材料由薄膜层组合而成
发布时间:2021-08-20 浏览次数:559次

光学涂层由薄膜层组合而成,产生干涉效应以改善光学系统的透射或反射性能。其性能取决于层数、各层厚度和不同层界面的折射率。精密光学中最常用的涂层类型:减反射涂层(AR)、高反射(镜面)涂层、分束器涂层。电子束蒸发是一种物理气相沉积(PVD)技术,该技术使用电子束在真空下直接加热蒸发材料(通常为颗粒),并将蒸发材料传输至基板以形成薄膜。电子束蒸发镀膜可以生产高纯度、高精度的薄膜。

常用的光学涂层材料如下:
1.氟化镁:无色四方晶粉末,纯度高。用它来制备光学薄膜,可以在不产生断点的情况下提高透过率。
2.二氧化硅:无色透明晶体,熔点高,硬度高,化学稳定性好。纯度高,制备出高质量的SiO2涂层,蒸发状态好,无崩塌点。根据使用要求,可分为紫外线、红外线和可见光。
3.氧化锆:白色重晶态,折射率高,耐高温,化学性能稳定,纯度高。可用于制备高质量的氧化锆涂层,且不易坍塌。

电子束蒸发应用
电子束蒸发由于其高沉积速率和高材料利用率而被广泛应用于各种应用中。例如,高性能航空航天和汽车工业对材料的耐高温性和耐磨性有很高的要求;耐用的工具硬涂层;以及化学屏障和涂层,以保护腐蚀环境中的表面。电子束蒸发也用于光学薄膜,包括激光光学、太阳能电池板、玻璃和建筑玻璃,以使其具有所需的导电性、反射和透射特性。
电子束蒸发的优缺点
电子束蒸发可以蒸发高熔点材料,比普通电阻加热蒸发效率更高。电子束蒸发可广泛应用于光学薄膜,如高纯薄膜和导电玻璃。它还具有用于航空航天工业的耐磨和热障涂层硬质涂层在涂层、切削和工具行业的潜在工业应用。然而,电子束蒸发不能用于涂覆具有复杂几何形状的内表面。此外,电子枪中的灯丝退化可能导致蒸发速率不均匀。
电子束蒸发工作流程
电子束蒸发是基于钨丝的蒸发。约5至10 kV的电流通过钨丝(位于沉积区域外以避免污染),并将其加热至电子热离子发射发生的点。永久磁铁或电磁铁用来转移电子。聚焦并引导蒸发材料(放置在坩埚中)。在电子束撞击蒸发颗粒表面的过程中,其动能转化为热量,释放出高能量(每平方英寸超过数百万瓦特)。因此,蒸发材料包含在炉膛内,必须用水冷却以避免熔化。

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