光学镀膜材料论文

光学镀膜材料研究

摘要：随着科学技术的发展进步，人们对于光学领域的研究越来越广泛。而光学镀膜技术又是光学研究中的重要课题。因此通过对光学镀膜材料的研究来促进光学镀膜的发展是亟待解决的难题。通过对于光学镀膜材料性质特点的研究，来寻求未来光学材料的发展研究方向以及促进光学镀膜技术的飞速发展，使之能够更好地为人类社会的进步做贡献。

关键字：光学镀膜材料发展

一、引言

能源、信息和生物技术被称为现代社会的三大支柱，而材料科学又是能源、信息和生物技术的基础。随着近几年镀膜技术的发展，推动了镀膜材料的发展和完善。薄膜材料与薄膜技术形成了密不可分的相辅相成关系，并在我们的日常生活中发挥着重要作用。眼睛的保护膜、滤光膜、防紫外线膜；相机镜头保护膜、增透膜、增反膜；宝石上的膜层；汽车玻璃、幕墙玻璃的增反膜；光纤外壁反射膜等都在我们的生活中发挥着极其重要的作用。在我们的生活发生巨大变化的同时，我们也迫切需求光学镀膜技术的急速发展。因此对于光学镀膜材料的研究成为我们首要研究发展的课题。

二、光学镀膜材料的分类及特点

目前，光学镀膜材料常用品种已达60余种，而且其品种、应用功能还在不断被开发。

（一）、光学镀膜材料的分类：

1、从化学组成上，薄膜材料可分为：

氧化物类：Al2O3、SiO、SiO2、TiO2、Ti2O3、ZrO2等

氟化物类：MgF2、BaF2、YF3、Na3AlF6等

其它化合物类：ZnS、ZnSe、PbTe等

金属（合金）类：Al、Cr、Ti、Ag、Al-Ti、Ni-Cr等

2、从材料功能分，镀膜材料可分为：

（1）光介质材料：起传输光线的作用。这些材料以折射、反射和透射的方式改变光线的方向、强度和相位，使光线按预定要求传输，也可吸收或透过一定波长范围的光线而调整光谱成份。

（2）光功能材料：这种材料在外场（力、声、热、电、磁和光）的作用下，光学性质会发生变化，因此可作为探测、保护和能量转换的材料（如AgCl2,WO3等）。

（二）光学镀膜材料的特点

从化学结构上看，固体材料（薄膜）中存在着以下键力：离子键、共价键、金属键、分子键（或范德华键）。由于化学键的特性，决定了不同薄膜材料或薄膜具有以下不同特点：

（1）氧化物膜料大都是双电荷（或多电荷）的离子型晶体结构，因此，决定了

氧化物膜料具有熔点高、比重大、高折射率和高机械强度。它们的折射率一般在1.46~2.7之间。它们也被称作硬介质光学材料。

（2）而氟化物中除含有离子键外，大多含有一定的结合力相对弱的分子键，而且氟离子的单电荷性都决定了氟化物膜料具有低熔点、小比重、低折射率和较差的机械强度（膜层较软）。它们的折射率一般在1.35~1.47之间，它们也被称为软介质光学薄膜材料。

（3）金属或合金含有大量的自由电子，当光射到金属或合金表面时，光子同电子云的表面层相互作用，使得金属中的电子得到能量而本征激发，显示金属特有的光泽。一般金属具有较强的反光性和吸光性，因此金属（或合金）材料一般作为反光薄膜材料或光调节材料。

（三）光学镀膜材料的表观颜色

光学镀膜材料的本征颜色，是其对自然光谱的作用效果。

1、一般化合物（氧化物和氟化物）是粉末或团聚态，由于内部组织中没有多余的价电子，并且其结构是多孔、粗糙的，造成了对光谱的散射和表面均匀反射。因此多数情况下观察到的化合物是白色的。

2、晶体化合物材料具有均匀、无气孔、光滑等良好的内部结构，在无吸收的情况下，光谱中多色光会均匀透过，因此，单晶体化合物一般是无色透明的；而多晶体内部由于有晶界和晶体缺陷的存在，往往是半透明的。

3、金属中自由电子的存在，使得照射光子发生能量改变，因此这种作用造成了金属或合金材料具有较强的反光性、不透明性和银灰色外观。

4、低价氧化物（如TiO、ZrO、AlO等），由于失氧作用，其内部不同程度地存在着没有配对的自由电子或是不对称离子结构，它们的结构介于氧化物和金属之间，因此，它们往往出现一定的导电性和金属化颜色。低价氧化物往往呈现灰色、黑色和其它颜色。如Ti3O5呈紫黑色，TiO为金黄色。其他化合物，如氟化物、某些硫化物也有类似现象。

三、镀膜材料制备方法简介

镀膜材料制备的主要方法可概括为：

1、湿法（水法）制备工艺：

酸（碱）溶法、液相萃取法、分馏法、结晶法。

2、火法高温制备工艺：

热还原法、物理汽相沉积（PVD）法、化学汽相沉积（CVD）法、液相外延生长法（LEC）、热等静压成型法、高温烧结法（或熔炼法）。

一般材料的制备都是采用特定的湿法工艺和火法工艺相结合的方法，而且不同材料的制备工艺也有所不同。为了说明材料的制备工艺，图1给出了两种工艺制备二氧化钛（TiO2）的简易流程（见图1）。

四、典型镀膜材料介绍

（一）二氧化锆(ZrO2)

ZrO2是普遍采用的一种膜料，它具有较高的折射率、膜层吸收小以及膜层牢固、抗腐蚀等许多优良特性，但它镀膜时的钻坑现象和工艺、材料的不稳定性导致了膜层折射率的不稳定，从而限制了它的广泛应用。

（二）钛氧化物系列（TiO2、Ti3O5、Ti2O3、TiO）

二氧化钛（TiO2）理论研究和镀膜实践均已证实，TiO2在高温，真空状态下

容易发生分解失氧或歧化反应：

TiO2 （高温真空）→TiO+ Ti2O3+ Ti3O5+……○

这一现象在TiO2镀膜锅底剩料中不难发现，其中各组份重新氧化成TiO2的条件是完全不一样的。它们氧化程度的不同，决定了成膜后TiO2膜对光吸收的大小。因此，直接用TiO2蒸发镀膜，工艺条件和膜层性能的重现性也是比较难以控制的。近年来，根据TO2分解或歧化机理制成了TiO、Ti2O3、Ti3O5镀膜材料，可有效地替代TiO2镀膜。根据国内外目前对材料的镀膜结果测试，Ti3O5性能最为稳定，使用效果最佳。

（三）中折射混合膜料（C1膜料）

在镀膜实践中，现成材料的折射率很难满足膜系设计的要求，这就需要对材料进行有效地组合。目前单元材料中，低价折射率（n＜1.60)和高折射率（n＞1.80）的材料较多，而折射率在1.60～1.80之间的高质量材料比较难找。我们根据罗伦茨—罗伦兹色散理论，对单元化合物材料进行了化学当量相熔，组成了多组份的中折射膜料（C1膜料）。

五、光学镀膜的应用

（一）隔热方面的应用

“隔热”是指对红外光区的有效阻隔。隔热膜一般是由PET基材复合而成的薄膜，带有的水溶性压敏胶，它能紧紧贴住玻璃碎片，当发生碰撞或敲打挡风玻璃时，玻璃碎片不会脱落飞溅。对此，专业的解释是隔热膜本身有多余3层的功能材料，厚度达到大于0.051mm，能承受国际标准97.1105磅的撞击测试。隔热膜又被称为防晒隔热膜，“防晒”是指能有效阻隔紫外线达90%以上。第三代产品运用了很多新技术，如“磁控镀膜”、“微米技术”、“纳米技术”、“航天科技”等，紫外线阻隔率提高到90%~100%左右，红外线阻隔率提高到30%~95%左右，胶的粘性更强，从而达到既降低膜的厚度又提高了防爆性能的效果. 隔热膜具有隔热、安全防爆、隔紫外线、防划伤、防眩光、增强私密性、清晰度高、绿色环保等特点。（二）相机镜头，眼镜的应用

镀膜常用在相机镜头、近视、远视、老花镜等矫正眼镜上使用。镀膜是在表面镀上非常薄的透明薄膜。目的是希望减少光的反射，增加透光率，抗紫外线并抑低耀光、鬼影；不同颜色的镀膜，也使的成像色彩平衡的不同。此外，镀膜尚可延迟镜片老化、变色的时间。现代镜头上的镀膜大而化之可以分成两种，一种叫增透膜，是增加光线透过率的，而另一种镀膜则是改变镜头的色彩光谱透过特性的，比如一支镜头种某一片镜片所用的光学材料虽然折射率等等指标很好，但却存在偏黄现象，那就给它镀上一层光谱遮断膜，把偏色纠正回来，而现在镀膜技术的发展已经可以补偿一些较为廉价的光学材料的不足之处，镜头的设计已经不必像过去一样使用昂贵的特殊配方光学玻璃来完成，所以新的镜头一般都是在每个镜片的空气接触面上都有多层镀膜的，这也从另一方面凸显了镀膜对于镜头的重要作用。

（三）宝石的修复及鉴定

宝石学中的优化处理和其鉴定方法一直是个热门话题,本义采用了全新的镀膜手段“高频溅射法”在多种宝石晶体表面镀上二氧化锆膜层,以此提高宝石表面光泽,同时修复宝石表面轻微划痕,并利用摩氏硬度法,反射率对比法和元素分析法(SEMEDS)对镀膜的宝石进行表面分析,表征宝石样品表面膜层的宝石学特性,其中包括膜层硬度、反射率(光泽强度)和元素组成。

六、光学镀膜的发展前景

近10年来，世界光学镀膜工业得到持续发展。今后10年，有关这方面的军用和民用业务将大幅度上升而成为又一工业发展趋势。同时对于光学镀膜材料的研究也将成为热点。未来社会所提倡的节能环保也必将促进光学镀膜这一技术的发展。随着科学技术的进步和发展，人们未来的日常生活将越来越离不开光能这一绿色资源。而对光学镀膜材料的要求也会越来越高。光学镀膜材料的研究依然是镀膜技术的重中之重。因此镀膜技术未来的发展前景还很远大，需要我们共同为之努力！

七、结束语

同镀膜工艺一样，镀膜材料工艺也是一门实践性很强的学科。所有的镀膜材料都需要通过镀膜工艺去实践、去检验，因此，材料制备和镀膜工艺的有机结合，对镀膜光学的发展将会产生积极的影响。

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光学镀膜的作用

光学镜片镀膜 一、耐磨损膜（硬膜） 无论是无机材料还是有机材料制成的眼镜片，在日常的使用中，由于与灰尘或砂砾（氧化硅）的摩擦都会造成镜片磨损，在镜片表面产生划痕。与玻璃片相比， 有机材料制成的硬性度比较低，更易产生划痕。通过显微镜，我们可以观察到镜片表面的划痕主要分为二种，一是由于砂砾产生的划痕，浅而细小，戴镜者不容易察觉；另一种是由较大砂砾产生的划痕，深且周边粗糙，处于中心区域则会影响视力。 （1）技术特征 1）第一代抗磨损膜技术 抗磨损膜始于20世纪70年代初，当时认为玻璃镜片不易磨制是因为其硬度高，而有机镜片则太软所以容易磨损。因此将石英材料于真空条件下镀在有机镜片表面，形成一层非常硬的抗磨损膜，但由于其热胀系数与片基材料的不匹配，很容易脱膜和膜层脆裂，因此抗磨损效果不理想。 2）第二代抗磨损膜技术 20世纪80年代以后，研究人员从理论上发现磨损产生的机理不仅仅与硬度相关，膜层材料具有“硬度/形变”的双重特性，即有些材料的硬度较高，但变形较小，而有些材料硬度较低，但变形较大。第二代的抗磨损膜技术就是通过浸泡工艺法在有机镜片的表面镀上一种硬度高且不易脆裂的材料。 3）第三代抗磨损膜技术 第三代的抗磨损膜技术是20世纪90年代以后发展起来的，主要是为了解决有机镜片镀上减反射膜层后的耐磨性问题。由于有机镜片片基的硬度和减反射膜层的硬度有很大的差别，新的理论认为在两者之间需要有一层抗磨损膜层，使镜片在受到砂砾磨擦时能起缓冲作用，并而不容易产生划痕。第三代抗磨损膜层材料的硬度介于减反射膜和镜片片基的硬度之间，其磨擦系数低且不易脆裂。 4）第四代抗磨损膜技术 第四代的抗膜技术是采用了硅原子，例如法国依视路公司的帝镀斯（TITUS）加硬液中既含有有机基质，又含有包括硅元素的无机超微粒物，使抗磨损膜具备韧性的同时又提高了硬度。现代的镀抗磨损膜技术最主要的是采用浸泡法，即镜片经过多道清洗后，浸入加硬液中，一定时间后，以一定的速度提起。这一速度与加硬液的黏度有关，并对抗磨损膜层的厚度起决定作用。提起后在100 °C左右的烘箱中聚合4－5小时，镀层厚约3－5微米。 （2）测试方法 判断和测试抗磨损膜耐磨性的最根本的方法是临床使用，让戴镜者配戴一段时间，然后用显微镜观察并比镜片的磨损情况。当然，这通常是在这一新技术正式推广前所采用的方法，目前我们常用的较迅速、直观的测试方法是： 1）磨砂试验 将镜片置于盛有砂砾的宣传品内（规定了砂砾的粒度和硬度)，在一定的控制下作来回磨擦。结束后用雾度计测试镜片磨擦前后的光线漫反射量，并且与标准镜片作比较。 2）钢丝绒试验 用一种规定的钢丝绒，在一定的压力和速度下，在镜片表面上磨擦一珲的次数，然后用雾度计测试镜片磨擦前后的光线漫反射量，并且与标准镜片作比较。当然，我们也可以手工操作，对二片镜片用同样的压力磨擦同样的次数，然后用肉眼观察和比较。

高分辨率手机镜头的光学设计与性能仿真-毕业设计论文

高分辨率手机镜头的光学设计与性能仿真- 毕业设计论文郑州轻工业学院 本科毕业设计, 论文, 题目高分辨率手机镜头的 光学设计与性能仿真 学生姓名 专业班级电子科技13-01 学号 院（系）物理电子工程学院 指导教师（职称） 完成时间2017 年5月30日 目录 中文摘要 英文摘要 1 绪论 1.1 引言 1.2 手机镜头与数码相机镜头比较 1.3 拍照手机国内外发展状况 1.4 手机镜头未来趋势手机照相理论基础 2.1 手机镜头成像原理 2.2 手机镜头基本术语 2.2.1 焦距6

2.2.2 光圈 7 I 2.2.3 像素 2.2.4 分辨率 3 手机镜头像差理论与优化设计 致谢 参考文献 高分辨率手机镜头的光学设计与性能仿真 摘要 快速发展的手机照相功能，让我们对照片的清晰度要求越来越高，一些低端的 数码相机早已逐步由拥有高分辨率的手机摄像头逐渐取代了，但在目前市场照相手 为这样，对研究高分辨率手机镜头有着重大的意义。文章中总结了手机镜头的国内 外发展的基础上，结合了光学非球面以及像差理论，使用 ZEMA ）软件，进行光学 设 计得到了一个 800 万像素的超薄手机镜头。该镜头由 4片光学塑料非球面透镜组 成，优化是通过ZEMA ）软件的功能，并最终获得一个高像素超薄成像结构，总长仅 3.21mm 且具有优良性能、成本低廉，满足设计要求的手机镜头。 关键词：手机镜头；800万像素；塑料非球面;ZEMAX 3.1 手机镜头像差理论 3.2 光学系统的优化设计 11 4.1 4.2 百万像素手机镜头光学系统设计 镜头设计指标 设计结果 13 13 13 18 19 机中高像素拍照手机的占绝大部分， 800万像素的手机在市场中高比率占有正式因

光学镀膜自动设计实验

综合设计实验：光学镀膜自动设计实验 实验一镀膜材料准备及膜层设计 【实验目的】 本实验通过发光二极管的制作过程完成对真空镀膜的学习。 【实验仪器】 1、真空镀摸机； 2、镀膜监测仪； 3、旋涂机； 4、干涉显微镜； 5、直流电源。【实验材料】 1、导电玻璃； 2、高纯铝丝； 3、三芳胺聚西夫碱； 4、8－羟基喹啉铝； 5、氟化锂； 6、丙酮； 7、无水乙醇； 8、脱脂棉； 9、盐酸等。 【实验原理】 真空镀膜是制作薄膜器件地常用方法，所谓真空镀膜是把待镀膜的基片或工件置于高真空室内，通过加热使蒸发材料气化（或升华）而沉积到某一温度的基片或工作表面上，从而形成一层薄膜，这一工艺过程称为真空蒸发镀膜。在高真空环境中成膜，可防止膜的污染和氧化，便于得到洁净，致密，符合预定要求得薄膜，因此，这种制膜方法目前得到了广泛应用。 本实验利用真空镀膜技术制作一种有机薄膜发光二极管。 众所周知，无机发光二极管在视频，数字显示，仪器监控，广告等诸多领域已经得到了广泛的应用，并取得了令人注目的成就。但是它们也存在着很多缺点：如体积大，发光材料品种较少，器件制作工艺复杂，成本高，能耗大，很难提供全色显示等。相反，有机材料薄膜电致发光器件（TFELD）却克服了上述缺点，显示出很

多无机电致发光器件无法比拟的优点。有机薄膜电致发光器件具有可大面积彩色显示，驱动电压低，可直流驱动，发光效率和亮度高，发光颜色可覆盖整个光谱区，有柔软性，易加工，成本低廉等优点。它已成为当前发光器件研究的热点，有机发光还具有材料来源广泛，颜色可调等优势。因此，它在显示技术方面具有潜在的应用前景。 近年来，在寻找新的有机电致发光材料，延长有机电致发光显示寿命方面取得了突破性进展，正朝着实用化的方向迅猛发展。 1.发光二极管工作原理 1.1发光二极管的基本机构 典型发光二极管的结构为三明治结构如图一，阳极为透明的导电玻璃（ITO），具有较高的功函数（4～7ev），阴极为低功函数金属（3～4ev），阴极阳极之间加入一层发光薄膜，在工作电压（2～30v）便可发光。为了改善其性能通常在阳极与有机发光物间加一层空穴传输层，在阴极与发光物间加一层电子传输层。 电致发光激发机构

真空镀膜试验

真空镀膜实验 一、 实验目的 真空镀膜技术广泛地应用在现代工业和科学技术中，光学仪器的反射镜，增透镜，激光器谐振腔的高反射膜，计算机上存储和记忆用的磁性薄膜，以及材料表面的超硬薄膜。此外在电子学、半导体等其它各尖端学科也都采用了真空技术。 本实验的目的是学习真空蒸发镀膜技术。通过本门实验，要求学生掌握如下几点：①较系统了解真空镀膜仪器的结构；②了解真空系统各组件的功能；③了解石英晶体振荡器测厚原理；④掌握真空蒸镀的基本原理；⑤了解真空镀膜仪器的基本操作。 二、预习要求 要求学生在实验之前对真空系统有一定了解，可以通过以下几本相关书籍获得相关信息。《薄膜材料制备原理、技术及应用》—— 唐伟忠著，冶金工艺出版社出版社；《薄膜物理与技术》—— 杨邦朝，王文生编著，电子科学出版社；《薄膜技术》—— 王力衡，清华大学出版社；《薄膜技术》—— 顾培夫，浙江大学出版社；《真空技术物理基础》—— 张树林，东北工学院出版社；《真空技术》—— 戴荣道，电子工业出版社。 三、实验所需仪器设备 实验过程需要的主要设备为DMDE 450型光学多层镀膜机。 真空镀膜机：本实验使用DMDE-450光学多层镀膜机，其装置结构如图3所示。它主要由真空系统、蒸发设备及膜厚监控系统组成。真空系统由各种真空器件组成，主要包括：真空室；真空泵（机械泵、和分子泵）；真空导管；各种真空阀门和测量真空度的真空计等。高真空阀门为碟式，机械泵与分子泵的连通阀门为三同式，将阀门拉出时，机械泵可以直接对镀膜室抽气，推入时机械泵与分子泵连通，同时也切断了机械泵与镀膜室的连接。 蒸发系统由真空钟罩，蒸发电极（共有二对）， 活动挡板，蒸发源，底盘等组成。蒸发源安装在电 图3镀膜机装置图 1电离管 2高真空碟阀 3分子泵 4机械泵 5低真空磁力阀 6储气桶 7低真空三同阀 8磁力充气阀 9热偶规 10钟罩 11针型阀

基于MATLAB光学信息处理结果的模拟

主要符号表 λ 入射光的波长 0 r 狭缝到接收屏的距离 a 缝宽(矩形孔的长度) b 矩形孔的宽度 d 缝间距 r 圆孔半径 θ 衍射角 f 透镜的焦距 x 屏上横向坐标 y 屏上纵向坐标 0I 0P 点的光强 I P 点的光强

1 绪论 1.1MATLAB语言用于计算机模拟的优势 有过计算机语言编程经验的人可能都会有这样的体会，当我们进行程序设计时，特别是当程序涉及到矩阵运算或绘图时，程序的编程过程是比较繁琐的，尤其是当我们需要编出一个通用程度较高的程序时就更为麻烦。它不仅要求我们深刻了解所要求解的问题以找到一个可靠性较好的算法，还必须研究各种可能的边界条件，特别是要考虑各种范围的数据大小等。另外，还要熟练掌握所使用的计算机语言。即便如此，所编写出的程序仍有可能会由于这样或那样的原因出错，或得不到满意的结果。因此，对于非计算机专业的科研和教学人员，更渴望有一种能让他们省时省力就能编写出解决专业问题的软件，从而避免资源浪费，提高工作效率。MATLAB就是顺应这一需求产生的，而且从它诞生之日起，就受到用户的欢迎，并且很快在各个领域得到推广。 MATLAB语言是Mathworks公司推出的一套高性能的数值计算可视化软件,它集数值分析、矩阵运算和图形显示于一体,被称为演算纸式的语言,是当今国际上最具活力的软件开发工具包。它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形生成及模拟、便捷的与其它程序和语言接口的功能。高质量的图形生成及模拟包括完成2D和3D数据图示、图像处理、动画生成、图形显示等功能的高层MATLAB命令,也包括用户对图形图像等对象进行特性控制的低层MATLAB 命令,以及开发GUI应用程序的各种工具。MATLAB提供了一个人机交互的系统环境,与利用Ｃ语言或FORTRAN语言作数值计算的程序设计相比,可以节省大量的 编程时间。通过MATLAB高质量的图形生成及模拟功能对抽象物理现象的细致模拟,使这些过程变得非常直观明了,从而把一些抽象的理论简明化,而且这种方法的实现要比其它的一些仿真软件简单、易行。因为MATLAB既是一种直观、高效的计算机语言,同时又是一个科学计算平台,它为数据分析和数据可视化、算法和应用程序开发提供了最核心的数学和高级图形工具。根据它提供的500多个数学和工程函数,可以在它的集成环境中交互或编程以完成各自的计算及图形生成与模拟。MATLAB中的Simulink是用来对真实世界的系统建模、模拟和分析的部件,提供了基于MATLAB核心的数值、图形、编程功能的一个块状图界面,对模型进行分析和模拟。通过利用MATLAB的编译器、Ｃ/Ｃ++数学库和图形库,可以自动地将包含数值计算和图形的MATLAB语言的源程序转换为Ｃ/Ｃ++的源代码。这些代码根据需要既可以当作子模块嵌入大的应用程序中,也可以作为一个独立的程序脱离环境单独运行。这样把一些复杂的物理现象通过MATLAB模拟出来并生成可执行的程序,可以拿来直接MATLAB使用,这是非常方便的。 MATLAB软件包括基本部分和专业扩展部分。基本部分包括：矩阵的运算和各种变换，代数和超越方程的求解。数据处理和傅立叶边变换，数值积分等等。专业扩展部分称为工具箱。它实际上是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集，用于解决某一方面的专门问题，或实现某一类的新算法。易扩展性是MATLAB 最重要的特点，每一个MATLAB用户都可以成为对其有贡献的人。在MATLAB的发展过程中，许多科学家、数学家、工程人员就用它来开发一些新的、有价值的应用程序，所有的程序完全不需要使用低层代码来编写。通过这些工作，已经发展

真空镀膜实验报告

近代物理实验报告 真空镀膜实验 学院 班级 姓名 学号 时间 2014年4月20日

真空镀膜实验实验报告 【摘要】： 真空镀膜也叫物理气相沉积（PVD：physics vaporous deposit），它是利用某种物理过程，如物质的热蒸发或在受到粒子束轰击时物质表面原子的溅射等现象，实现物质从源物质到薄膜的可控的原子转移过程。物理气相沉积技术中最为基础的两种方法就是蒸发法和溅射法。本实验中用到的是蒸发镀膜法来进行真空镀膜，从而了解真空镀膜的原理和操作。 【关键词】：真空镀膜、蒸发镀膜法 【引言】：真空镀膜也叫物理气相沉积（PVD：physics vaporous deposit），它是利用某种物理过程，如物质的热蒸发或在受到粒子束轰击时物质表面原子的溅射等现象，实现物质从源物质到薄膜的可控的原子转移过程。物理气相沉积技术中最为基础的两种方法就是蒸发法和溅射法。在薄膜沉积技术发展的最初阶段，由于蒸发法相对溅射法具有一些明显的优点，包括较高的沉积速度，相对较高的真空度以及由此导致的较高的薄膜质量等，因此蒸发法受到了相对较大程度的重视。但另一方面，溅射法也具有自己的一些优势，包括在沉积多元合金薄膜时化学成分容易控制，沉积层对衬底的附着力较好等。同时，现代技术对于合金薄膜材料的需求也促进了各种高速溅射方法以及高钝靶材，高钝气体制备技术的发展，这些都使得溅射法制备的薄膜质量得到了很大的改善。如今，由于气相中各组分能够充分的均匀混合，制备的材料组分均匀，易于掺杂，制备温度低，适合大尺寸薄膜的制备，并且能够在形状不规则的衬底上生长薄膜等优点，不仅上述两种物理气相沉积方法已经大量应用于各个技术领域之中，而且为了充分利用这两种方法各自的优点，还开发出了许多介于上述两种方法之间的新的薄膜沉积技术。 【正文】 一、实验原理 真空镀膜是在真空室中进行的（一般气压低于1.3×10-2Pa），当需要蒸发的材料（金属或电介质）加热到一定温度时，材料中分子或原子的热振动能量可增大到足以克服表面的束缚能，于是大量分子或原子从液态或直接从固态（如SiO2、ZnS）汽化。当蒸汽粒子遇到温度较低的工件表面时，就会在被镀工件表面沉积一层薄膜。

各种氧化物折射率

产品目录我公司可根据用户需要定制各种光学镀膜材料 名称分子式产品规格折射率透光范围蒸发温度蒸发源产品应用 JS01膜料1.0-4.0mm颗 粒 2.10/500nm 360-7000nm 2200-2300 ℃电子枪、钽舟增透膜、多层膜 JS02膜料Ti3O5 1.0-4.0mm颗 粒 2.35/500nm 400-12000nm 1800-2000 ℃ 电子枪、钽舟、钨 舟 增透膜、多层膜 JS03膜料1.0-4.0mm颗 粒 1.70/500nm 220-10000nm 2100 ℃电子枪增透膜、多层膜 JS04膜料1.0-4.0mm颗 粒 1.47/500nm 300-7000nm 1900-2000 ℃电子枪增透膜、多层膜 氟化镁MgF2 1.0-4.0mm颗 粒 1.38/500nm 160-8000nm 1300-1600 ℃ 电子枪、钽舟、钨 舟、钼舟 增透膜、多层膜 二氧化硅SiO2 1.0-3.0mm颗 粒、柱状 1.46/500nm 200-2000nm 1800-2200 ℃电子枪多层膜 氧化铝Al2O3 1.0-4.0mm颗 粒 1.63/550nm 200-5000nm 2000-2200 ℃电子枪增透膜、多层膜 一氧化硅SiO 1.0-4.0mm颗 粒 1.55/550nm 800-8000nm 1200-1600 ℃ 电子枪、钽舟、钨 舟、钼舟 增透膜、多层膜 二氧化钛TiO2 1.0-4.0mm颗 粒、片状 2.35/500nm 400-12000nm 2000-2200 ℃ 电子枪、钽舟、钨 舟 增透膜、多层膜 五氧化三钛Ti3O5 1.0-4.0mm烧 结颗粒 2.35/500nm 400-12000nm 1800-2000 ℃ 电子枪、钽舟、钨 舟 增透膜、多层膜 三氧化二钛Ti2O3 1.0-4.0mm颗 粒、片状 2.35/500nm 400-12000nm 1800-2000 ℃ 电子枪、钽舟、钨 舟 增透膜、多层膜 一氧化钛TiO 1.0-4.0mm颗 粒、片状 2.35/500nm 400-12000nm 1700-2000 ℃ 电子枪、钽舟、钨 舟 增透膜、多层膜 五氧化二钽Ta2O5 1.0-4.0mm颗 粒、片状 2.10/500nm 350-7000nm 1900-2200 ℃电子枪增透膜、多层膜 氧化铪HfO2 1.0-4.0mm颗 粒、片状 1.95/500nm 230-7000nm 2300-2500 ℃电子枪 紫外近红外多 层膜 氧化锆ZrO2 1.0-4.0mm颗 粒、片状 2.05/500nm 250-7000nm 2500 ℃电子枪增透膜、多层膜

光学物理论文物理光学小论文

收稿日期:2009 10 20 基金项目:国家自然科学基金资助(60801042) 作者简介:关 莹(1984 ),女,西安电子科技大学博士研究生,E mail:guanying_w anw an @https://www.wendangku.net/doc/3615905785.html,. doi:10.3969/j.issn.1001 2400.2010.05.021 适用于裁剪NURBS 曲面RCS 预估的改进的物理光学法 关 莹,龚书喜,徐云学,张 帅,姜 文 (西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室,陕西西安 710071) 摘要:分析了驻相法(SPM )计算裁剪非均匀有理B 样条(N U RBS)曲面上物理光学积分失效的原因; 在此基础上综合驻相法和Go rdon 算法的优点,提出了SPM G or don 算法来准确快速计算裁剪N U RBS 曲面上的物理光学积分.与完全采用高斯积分计算裁剪曲面上物理光学积分的传统方法相比,新算法避 免了繁琐耗时的数值积分,计算速度快,所需内存少.数值结果表明,当裁剪曲面被裁去区域与有效域面 积之比小于0 5时,在同等精度下,对于采用裁剪曲面建模的大多数目标,SPM Gor do n 算法计算RCS 所需的时间仅仅为传统方法的10%以下. 关键词:裁剪N U RBS 曲面;电磁散射;物理光学积分;SPM Gor do n 算法;雷达截面 中图分类号:O 441 文献标识码:A 文章编号:1001 2400(2010)05 0893 05 Improved PO technique for the RC S computation of targets modeled with trimmed NURBS surfaces G UAN Ying ,GON G Shu x i,X U Yun x ue,ZH A N G S huai,J I A NG Wen (Key Lab.of A ntennas and M icro wav e T echnolog y,Xidian U niv.,Xi an 710071,China) Abstract: T he invalidity of the stationary phase method (SPM )in the evaluat ion of the PO int eg r al over trimmed sur faces is analyzed theor et ically,o n the basis of w hich the SPM G or do n algo rithm is presented to ev aluate the P O integr al over tr immed surfaces accur ately and effectively.Co mpa red with the co nv entional method in which numer ical integ rat ions are utilized,this new algo rithm successfully av oids the co mplex and time consuming numer ical integ ratio ns and releases the heav y burden o n the CPU. Numerica l results indicate that when the ar ea o f the tr im r egion is less than half o f that of the effectiv e reg ion,the time consumed by the SPM G or do n metho d is no mo re than 10percent that by the co nv entional method in most cases. Key Words: trimmed NU R BS surfaces;electromag netic scattering ; PO integ ral;SP M Go rdon alg or ithm;RCS 随着计算机辅助几何设计(CAGD)的发展,基于非均匀有理B 样条(NU RBS)曲面建模的复杂目标的RCS 计算研究受到越来越广泛的关注,其中一种行之有效的计算方法就是物理光学法(PO)[1 4].当目标的电尺寸很大时,采用物理光学法计算基于NU RBS 曲面建模目标的RCS,所需内存少,计算速度快.当N URBS 曲面出现面 面相交的情况或者在NURBS 曲面上存在孔洞时,该NURBS 曲面就成为裁剪NURBS 曲面.然而,由于裁剪NU RBS 曲面的结构比较复杂,已往的文献很少涉及到其RCS 计算,几乎所有的PO 程序代码都要求处理的N URBS 曲面必须是非裁剪的.通过对目标模型的重建改造虽然能够除去裁剪部分,但其耗时甚至可能超过目标RCS 计算本身所需的时间[5].因此,寻求一种计算裁剪NURBS 曲面RCS 的快速高效的方法就显得格外重要. 文献[6]虽然涉及到裁剪NU RBS 曲面在RCS 计算中的应用,但它仍然采用普通NU RBS 曲面建模,而2010年10月第37卷 第5期 西安电子科技大学学报(自然科学版)JOUR NAL OF XIDI AN UNIV ER SI TY Oct.2010 Vol.37 No.5

PVD镀膜工艺

PVD镀膜工艺 PVD镀膜工艺 1.装饰件材料（底材） (1)金属。不锈钢、钢基合金、锌基合金等。 (2)玻璃、陶瓷。 (3)塑料。abs、pvc、pc、sheet、尼龙、水晶等。 (4)柔性材料。涤纶膜、pc、纸张、布、泡沫塑料、钢带等。 2.装饰膜种类 (1)金属基材装饰膜层：tin、zrn、tic、crnx、ticn、crcn、ti02、al等。 (2)玻璃、陶瓷装饰膜层：tio2、cr2o3、mgf2、zns等。 (3)塑料基材装饰膜层：ai、cu、ni、si02、ti02、ito、mgf2。 (4)柔性材料装饰膜层：al、lto、ti02、zns等。 3.部分金属基材装饰膜颜色 金属基材装饰膜的种类和色调很多。表1为部分金属基材装饰膜的种类及颜色。 表1 部分金属基材装饰膜的种类及颜色膜层种类 色调 tinx 浅黄、金黄、棕黄、黑色 tic 浅灰色、深灰色 ticxny 赤金黄色、玫瑰金色、棕色、紫色 tin+ au 金色 zrn 金黄色 zrcxny 金色、银色 tio2 紫青蓝、绿、黄、橙红色 crnx 银白色 tixal-nx 金黄色、棕色、黑色

金黄色 3.装饰膜的镀制工艺 一．金属件装饰膜镀制工艺 比较成熟的镀膜技术有电弧离子镀、磁控溅射离子镀和复合离子镀。下面分别从各类镀膜技术中选取一种具有代表性的典型镀制工艺进行介绍。 1)用电弧离子镀的方法为黄铜电镀亮铬或镍手表壳镀制ticn膜。 采用小弧源镀膜机和脉冲偏压电源； (1)工件清洗、上架、入炉 工件在入炉之前要经过超声波清洗、酸洗和漂洗三道工序。 首先是在超声波清洗槽中放入按使用要求配制的金属清洗剂，利用超声波进行脱脂、清洗。清洗之后，进行酸洗，它可以中和超声波清洗时残余的碱液，还能起到活化处理的作用。然后进行漂洗以彻底除去酸液，漂洗时必须采用去离子纯净水或蒸馏水。经过三洗后，即时进行烘干，温度一般控制在100℃左右，时间为1h左右。也可以风吹干后马上人炉。 (2)镀膜前的准备工作 ①清洁真空镀膜室。用吸尘器将真空镀膜室清洁一遍。当经过多次镀膜时，真空镀膜室的内衬板还需作定期清洗，一般是半个月清洗一次。 ②检查电弧蒸发源。工作前，要确保电弧蒸发源发源安装正确，绝缘良好，引弧针控制灵活,程合适，恰好能触及阴极表面。 ③检查工件架的绝缘情况。工件架与地之间的绝缘必须须良好，负偏压电源与工件架的接触点点必须接触良好。 以上几项工作确保没有问题后，才可以关闭真空镀膜室的门，进行抽气和镀膜。 (3)抽真空 真空抽至6.6 x 10-3pa。开始是粗抽，从大气抽至5pa左右，用油扩散泵进行细抽。在粗抽时，可以烘烤加热至150℃。伴随镀膜室温度的升高，器壁放气会使真空度降低，然后又回升，等到温度回升到6.6 x 10-3pa时方可进行镀膜工作。 (4)轰击清洗 ①氩离子轰击清洗 真空度：通人高纯度氩气(99.999%)真空度保持在2～3pa。轰击电压：800～1000v。轰击时间：10min. 此刻在真空镀膜室内发生辉光放电，放电产生的氩离子以较高的能量撞击工件表面，将工件表面吸附的气体、杂质和工件表面层原子溅射下来，露出材料的新鲜表面。

DWDM光学镀膜介绍与解析

DWDM光學鍍膜介紹與解析 前言 隨著行動電話與網際網路等通信量急速增加，連接幹線及都會之區間的光纖傳輸容量亦隨之暴漲。增加通信容量有兩種方法，一種是提高變頻速度的多重時間光增幅器廣波域技術提升相對分割法（TDM, Time Division Multiplexing），另外一種是以單一光纖傳輸不同波長光信號之多波長方式（WDM, Wavelenght Division Multiplexing）。由於地也帶動著高速化與高密度波長多重化演進，換言之它所使用的Filter種類與波長亦隨之多樣化。Filter鍍膜基於耐環境、溫度、穩定性等系統考量，通常採用離子（Ion）/等離子鎗（Plasma Gun）與濺鍍（Suptter）或電子束（EB，Electric Beam）等方式。然而鍍膜時有關膜厚監控（Monitor）、重複再現性、良率改善、自動化等諸多問題仍有待鍍膜廠商突破。鍍膜方法 電子束（EB）蒸鍍方式容易形成柱狀膜結構，為獲高充填率（Packing Density）的膜層，通常會採用Ion照射基板方式，經Ion 照射後由於離子（Ion）的能量使基板上形成活性核，同時促進核成長及核凝縮（Coalescence），進而獲得高充填率的膜層。電子束（EB）蒸鍍源與離子/等離子鎗（Plasma Gun）的組合又可分為離子輔助（IAD, Ion Assisted Deposition）及離子鍍（IP, Ion Plating），這兩種方法常用於有耐環境需求的通信元件鍍膜工程。Leybold公司的APS（Advanced Plasma System）為典型代表。 IAD的電子束蒸鍍源與Ion產生器可個別獨立控制，因此IAD方式較易找出最合適的鍍膜條件。基於EB鎗需長時間操作，因此有些廠商修改Filament的尺寸與外形，用來降低電子束270°偏向時所產生的離子衝擊對Filament造成的耗損。如此一來由高周波放電所構成的離子鎗，在DC放電時無法避免的Filament Suptter不純物產生會完全消失，同時離子鎗可作長時間運轉。這種方式具有鍍膜時Filer吸收損失較小、膜應力比其它等離子製程更小等優點。 濺鍍（Suptter）方式可獲得較高的膜層充填率，鍍膜速度則比上述方式慢，因此光通信用多層膜Filter製程很少採用。OCLI及加拿大的NRCC是將金屬靶材（Target）先作濺鍍，再經過氧化等離子氧化過程，如此便可進行製作窄域

毕业论文设计基于某超声波技术的导盲杖设计(论文设计)

基于超声波技术的导盲杖设计论文 龙剑凤娟伟钦邹东江强进 指导老师：谭永宏 （科技学院电子工程系） 摘要：由于电子技术和压电材料的快速发展，使超声波检测技术得到了迅猛发展。利用超声波指向性强、能量消耗缓慢的特点，通过发射具有特征频率的超声波实现对目标的探测便是超声检测技术的应用之一。本文利用超声波障碍检测技术设计了一款导盲杖，该导盲杖能自动检测前方3米围障碍物，采用语音和振动两种方式有效提示盲人避障。 本设计是一种基于超声波测距技术，以STC89C52单片机为核心的低成本、高精度智能导盲杖。整个系统包括主控制器、超声波发射器、超声波接收器、温度补偿模块、语音播报模块、电源、开关、拐杖把和拐杖体。在拐杖体和拐杖把对接处制有便于握杖手按动的电源开关，拐杖体采用刚性材料制成腔为空体式，腔中安装有控制电路板、电源及超声波发射与接收器件；在拐杖体下端、中间、顶端与拐杖把拐向相对应方向装有上、下排列的超声波发射器与接收器共3对。在拐杖把下端有一语音播报模块。本系统能够感应到使用者前方3米脸部，腿部高度处的障碍物，并通过震动手柄，及语音播报通知使用者，

以保障盲人的行路安全。 【关键词】导盲杖超声波测距技术语音播报STC89C52 一引言 随着信息化和数字化的发展,现在社会中人们的生活变得更加丰富多彩,生活更加便利。但是有一种人群却不容忽视,社会上形形色色、丰富多彩的物是与他们无缘的,他们就是盲人。众所周知眼晴是“心灵之窗”,而对于突然失去或从未拥有过“心灵之窗”的盲人来说,生活上的困难与心理上的痛苦是可想而知的。他们的衣食住行存在诸多不便,而在出行与人际交往中遇到的困难更加突出。目前，市场上的导盲工具主要是导盲犬,导盲犬习惯于颈圈、导盲牵引带和其他配件的约束；懂得“来”、“前进”、“停止”等口令，可以带领盲人安全地走路，当遇到障碍和需要拐弯时，会引导主人停下以免发生危险。但是,导盲犬的培训过程长达18 个月,综合费用达2.5～3万美元,如此昂贵的价格不是普通用户能承担的,所以设计一款基于超声波技术的导盲杖。 本设计基于超声波测距技术，超声波作为一种频率超过20KHZ 的机械波, 其指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播距离远。此外，与其他测距方法相比，如电磁或光学的方法，超声波测距不受光线、被测对象颜色等影响。对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、等恶劣的环境下有一定的适应能力。此外，超声波传感器还具有结构简单、体积小、信号处理可靠等特点，检测比较迅速、方便，计算简单，易于做到实时控制。因此，基于超声波技术的导盲杖对环境的适应能力较强，稳定性较高，性价比高，给盲人的行路安全提供了必要保障。 本系统设计拟解决的关键问题： 1、大角度围的高精度超声波测距处理方法。 2、提高移动式超声波测距系统测距精度的方法。 3、语音播报模块。 1.1系统总体功能概述 1.1.1 系统原理及框图

真空镀膜的工艺详解

真空镀膜 真空镀膜是一种产生薄膜材料的技术。在真空室内材料的原子从加热源离析出来打到被镀物体的表面上。其工艺流程一般如下： 1、表面处理：通常，镀膜之前，应对基材（镀件）进行除油、除尘等预处理，以保证镀件的整洁、干燥，避免底涂层出现麻点、附着力差等缺点。对于特殊材料，如PE（聚乙烯）料等，还应对其进行改性，以达到镀膜的预期效果。 2、底涂：底涂施工时，可以采用喷涂，也可采用浸涂，具体应视镀件大小、形状、结构及用户设备等具体情况及客户的质量要求而定。采用喷涂方法，可采用SZ-97T镀膜油；采用浸涂方法，可采用的SZ-97、SZ-97+1等油，具体应视镀件材料而定。参见产品展示中各产品的适应范围。 3、底涂烘干：我公司生产的SZ-97镀膜油系列均为自干型漆，烘干的目的是为了提高生产效率。通常烘干的温度为60-70℃，时间约2小时。烘干完成的要求是漆膜完全干燥。 4、镀膜：镀膜时，应保证镀膜机的真空度达到要求后，再加热钨丝，并严格控制加热时间。同时，应掌握好镀膜用金属（如铝线)的量，太少可能导致金属膜遮盖不住底材，太多则除了浪费外，还会影响钨丝寿命和镀膜质量。 5、面涂：通常面涂的目的有以下两个方面：A、提高镀件的耐水性、耐腐蚀性、耐磨耗性；B、为水染着色提供可能。深展公司生产的SZ-97油系列产品均可用于面涂，若镀件不需着色，视客户要求，可选用911、911-1哑光油、889透明油、910哑光油等面油涂装。 6、面涂烘干：通常面涂层较底涂层薄，故烘干温度较低，约50-60℃，时间约1~2小时，用户可根据实际情况灵活把握，最终应保证面涂层彻底干燥。如果镀件不需着色，则工序进行到此已经结束。 7、水染着色：如果镀件需要进行水染着色，则可将面漆已经烘干的镀件放进染缸里，染上所需颜色，之后冲洗晾干即可。染色时要注意控制水的温度，通常在60~80℃左右，同时应控制好水染的时间。水染着色的缺点是容易褪色，但成本较低。各种水染色粉我公司有配套销售。 8、油染着色：若镀件需进行油染着色，则镀膜后视客户要求，直接用SZ-哑光色油、SZ-透明色油浸涂或喷涂，干燥后即可。油染的色泽经久不褪，成本较水染略高。

手机照相镜头的光学设计

本科毕业设计论文 手机照相镜头的光学设计 摘要 随着市场的发展，可拍照手机逐渐取代普通手机，而手机的小型超薄化也是必然趋势，手机的照相功能的提升和小型超薄化应并进，而二者又是相互制约的,因此尽量减小手机照相镜头的体积并提高其性能成为必然趋势。 本文后半部分运用ZEMAX对所设计的镜头进行了调整和优化，用缩放法对初始模型反复调试和修改，并根据课题要求进行了数据分析,最终得出了符合设计要求的结果.最终设计结果为：镜头总长：10.07mm，后焦距：1.27mm。畸变范围-1.07到1。76 之间.中心视场MTF＠160lp/mm值为0.52.边缘视场MTF＠120lp/mm值为0.53。 关键字：可拍照手机镜头小型化ZEMAX 优化。 目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 目录 (1) 1 绪论 (1) 1。1 研究的目的和意义 (1) 1。2 可拍照手机和镜头设计的国内外发展 (1) 1。2。1 可拍照手机国内外发展状况 (1) 1。2。2 现今镜头设计的国内外发展状况 (2) 2 手机照相镜头的成像原理介绍 (3) 2.1 可拍照手机照相原理....................................... (3) 2。2 感光元件简介............................................. (3)

2。3 镜头结构分类及选择........................... (3) 2.4手机镜头的性能指标和相关术语 (4) 2.4。1镜头类型选择的依据［7] (4) 2.4.2数码镜头鉴别率 (4) 2。4。3光圈范围 (4) 2. 4. 4影响像质的几个因素 (5) 3光学系统设计 (6) 3。1光学设计软件简介 (6) 3.1.1 ZEMAX MTF函数 (6) 3。1.2缺省的评价函数及优化 (6) 3。1. 3归一化的视场和光瞳坐标 (7) 3。2设计要求及分析 (7) 3.3初始结构的选择 (8) 3。3。1 视场角的确定 (10) 3.3.2 F数的确定 (10) 3。3。3 工作波长的选择 (10) 3.3.4调制传递函数图如下 (11) 3.3.5七种塞得像差分别为 (11) 3。3.6场曲和畸变图 (12) 3.3。7点列图如下 (12) 3.3.8光线特性曲线图 (13) 3。4 像差的初步校正 (13) 3.4.1初步校正后的数据 (13) 3.4。2二维光路图如下 (15) 3.4。3调制传递函数图如下： (15) 3.4。4场曲畸变图 (16) 3。4.5点列图 (17) 3.4.6光线特性曲线图 (17) 3。5系统优化 (18) 3.5。1优化数据 (18) 3. 5。2二维光路图 (19) 3.5.3 点列图 (20) 3。5。4场曲畸变示意图 (20) 3.5.5 MTF分析图 (21) 3.5。6光线特性曲线图 (23) 3。6公差分析 (24) 3. 6. 1公差分析的一般过程 (24)

真空镀膜技术的现状及发展

真空镀膜技术的现状及发展 薄膜是一种物质形态，它所使用的膜材料非常广泛，可以是单质元素或化合物，也可以是无机材料或有机材料。薄膜与块状物质一样，可以是单晶态的，多晶态的或非晶态的。近年来功能材料薄膜和复合薄膜也有很大发展。镀膜技术及薄膜产品在工业上的应用非常广泛，尤其是在电子材料与元器件工业领域中占有及其重要的地位。 镀膜方法可以分为气相生成法，氧化法，离子注入法，扩散法，电镀法，涂布法，液相生长法等。气相生成法又可分为物理气相沉积法，化学气相沉积法和放电聚合法等。 真空蒸发，溅射镀膜和离子镀等通常称为物理气相沉积法，是基本的薄膜制备技术。它们都要求淀积薄膜的空间要有一定的真空度。所以，真空技术是薄膜制作技术的基础，获得并保持所需的真空环境，是镀膜的必要条件。 真空系统的种类繁多。在实际工作中，必须根据自己的工作重点进行选择。典型的真空系统包括：获得真空的设备（真空泵），待抽空的容器（真空室），测量真空的器具（真空计）以及必要的管道，阀门和其它附属设备。 1 真空蒸发镀膜法 真空蒸发镀膜法是在真空室中，加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料，使其原子或分子从表面气化逸出，形成蒸汽流，入射到固体（称为衬底或基片）表面，凝结形成固态薄膜的方法。真空蒸发镀膜又可以分为下列几种： 1．1 电阻蒸发源蒸镀法 采用钽，钼，钨等高熔点金属，做成适当形状的蒸发源，其上装入待蒸发材料，让气流通过，对蒸发材料进行直接加热蒸发，或者把待蒸发材料放入氧化铝，氧化铍等坩锅中进行间接加热蒸发，这就是电阻加热蒸发法。

利用电阻加热器加热蒸发的镀膜机结构简单，造价便宜，使用可靠，可用于熔点不太高的材料的蒸发镀膜，尤其适用于对镀膜质量要求不太高的大批量的生产中，迄今为止，在镀铝制镜的生产中仍然大量使用着电阻加热蒸发的工艺。 电阻加热方式的缺点是：加热所能达到的最高温度有限，加热器的寿命液较短。近年来，为了提高加热器的寿命，国内外已采用寿命较长的氮化硼合成的导电陶瓷材料作为加热器。据日本专利报道，可采用20％～30％的氮化硼和能与其相熔的耐火材料所组成的材料来制作坩锅，并在表面涂上一层含62％～82％的锆，其余为锆硅合金材料。 1．2 电子束蒸发源蒸镀法 将蒸发材料放入水冷钢坩锅中，直接利用电子束加热，使蒸发材料气化蒸发后凝结在基板表面成膜，是真空蒸发镀膜技术中的一种重要的加热方法和发展方向。电子束蒸发克服了一般电阻加热蒸发的许多缺点，特别适合制作熔点薄膜材料和高纯薄膜材料。 依靠电子束轰击蒸发的真空蒸镀技术，根据电子束蒸发源的形式不同，又可分为环形枪，直枪，e型枪和空心阴极电子枪等几种。 环形枪是由环形的阴极来发射电子束，经聚焦和偏转后打在坩锅内使金属材料蒸发。它的结构较简单，但是功率和效率都不高，基本上只是一种实验室用的设备，目前在生产型的装置中已经不再使用。 直枪是一种轴对称的直线加速枪，电子从灯丝阴极发射，聚成细束，经阳极加速后打在坩锅中使镀膜材料融化和蒸发。直枪的功率从几百瓦至几百千瓦的都有，有的可用于真空蒸发，有的可用于真空冶炼。直枪的缺点是蒸镀的材料会污染枪体结构，给运行的稳定性带来困难，同时发射灯丝上逸出的钠离子等也会引起膜层的污染，最近由西德公司研究，在电子束的出口处设置偏转磁场，并在灯丝部位制成一套独立的抽气系统而做成直枪的改进形式，不但彻底干便了灯丝对膜的污染，而且还有利于提高枪的寿命。

光学基础知识及光学镀膜技术

光学基础知识及光学镀膜技术 光學薄膜是指在光學元件上或獨立的基板上鍍上一層或多層之介電質膜或金屬膜來 改變光波傳遞的特性。即應用光波在這些薄膜中進行的現象與原理，如透射、吸收、散 射、反射、偏振、相位變化等，進而設計及製造各種單層及多層之光學薄膜來達到科學 與工程上的應用。在本廠的實際應用上，DM半透板與ITO鍍膜屬於這個領域。 光學薄膜雖早於1817年Fraunhofer已經開始利用酸蝕法製成了抗反射膜，但是真正 的發展是在1930年真空鍍膜設備之後。而軍事的需求(望遠鏡、飛彈導向鏡頭、監視衛 星、夜視系統等)加速了光學薄膜的開發與研究。計算機的出現使得設計更為方便，相對 的各種理論及設計方法因應而出，光學薄膜的研究於是更為進步並充分應用於各種光電 系統及光學儀器之中，如光干涉儀、照相機、望遠鏡、顯微鏡、投影電視機、顯示器、 光鑯通訊、汽車工業、眼鏡等。 光學薄膜基本上是藉由干涉作用達到其效果的。簡單的如肥皂泡沫膜、金屬表層的 氧化膜、水面油層的顏色變化，都可以視為單層干涉的效果。因此，當光在膜層中的干

涉現象可以被偵測到時，我們就說這層模是薄的，否則是厚的(k值消散掉)。由於干涉現象不僅跟膜層的厚度有關，而且光源的干涉性和偵測性的種類也有關。 接下來為各位介紹幾個主題1.波動光學基本理論2.薄膜光學的應用及產品介紹3.薄膜設計方法4.金屬鍍膜材料5.光學薄膜的鍍製方法及設備6.光學薄膜材料。 光學薄膜的製作是理論設計的實現，它不僅和蒸鍍方法及材料有關亦與薄膜支撐 者，即基板之表面狀況及材質有密切的關係，事實上光學薄膜的研製的主要困難已經比 較少是在設計上，而是在製鍍上，亦即要製造出預期中的光學常數及厚度之薄膜，因此 新的製膜方法及監控方式在工程上更顯的重要。 1. 繞射和干涉的現象常常會被拿在一起來討論,繞射可視為很多光源互相干涉,但其數學處理的方式仍然與干涉不太一樣。例如全像或光柵,可以用繞射也可以用干涉來解釋,也各有其數學模式。光的波動說:當一個水波經過一個障礙時,我們可以看到障礙的邊緣會 泛起陣陣漣漪,這種現象就是繞射,光波也有繞射現象,這種現象是和光的直線前進或光 的粒子說相抵觸的。早在1500年,L.da Viaci 已提及光的繞射,Huygens在1678年首先創立光的波動理論,他把波陣面上每一點都視為一個次級子波的波源,而所有子波前進時的包絡面又形成新的波前,應用這個原理可以解釋光的直線前進、光的反射與折射。 1801年,Young用干涉理論來解釋單狹縫的現象,但實驗結

真空镀膜机的详细结构

真空镀膜机的详细结构 高真空镀膜机，镀膜机是目前制作真空条件应用最为广泛的设备。其相关组成及各部件：机械泵、增压泵、油扩散泵、冷凝泵、真空测量系统. 下面本人详细介绍各部分的组成及工作原理。 一、真空主体——真空腔 根据加工产品要求的各异，真空腔的大小也不一样，目前应用最多的有直径1.3M、0.9M、1.5M、1.8M 等，腔体由不锈钢材料制作，要求不生锈、坚实等，真空腔各部分有连接阀，用来连接各抽气泵浦。 二、辅助抽气系统 此排气系统采用“扩散泵+机械泵＋罗茨泵＋低温冷阱＋p olycold”组成 排气流程为：机械泵先将真空腔抽至小于2.0*10-2PA左右的低真空状态，为扩散泵后继抽真空提供前提，之后当扩散泵抽真空腔的时候，机械泵又配合油扩散泵组成串联，以这样的方式完成抽气动作。 排气系统为镀膜机真空系统的重要部分，主要有由机械泵、增压泵（主要介绍罗茨泵）、油扩散泵三大部分组成。 机械泵：也叫前级泵，机械泵是应用最广泛的一种低真空泵，它是用油来保持密封效果并依靠机械的方法不断的改变泵内吸气空腔的体积，使被抽容器内气体的体积不断膨胀从而获得真空。 机械泵有很多种，常用的有滑阀式（此主要应用于大型设备）、活塞往复式、定片式和旋片式（此目前应用最广泛，本文主要介绍）四种类型。 机械泵常常被用来抽除干燥的空气，但不能抽除含氧量过高、有爆炸性和腐蚀性的气体，机械泵一般被用来抽除永久性的气体，但是对水气没有好的效果，所以它不能抽除水气。旋片泵中起主要作用的部件是定子、转子、弹片等，转子在定子里面但与定子不同心轴，象两个内切圆，转子槽内装有两片弹片，两弹片中间装有弹簧，保证了弹片紧紧贴在定子的内壁。 它的两个弹片交替起着两方面的作用，一方面从进气口吸进气体，另一方面压缩已经吸进的气体，将气体排出泵外。转子每旋转一周，泵完成两次吸气和两次排气。当泵连续顺时针转动时，旋片泵不断的通过进气口吸入气体，又从排气口不断的排出泵外，实现对容器抽气的目的。为了提高泵的极限真空度，均将泵的定子浸在油里面这样，在各处的间隙中及有害空间里面经常保持足够的油，把空隙填满，所以油一方面起到了润滑作用，另一方面又起了密封和堵塞缝隙及有害空间的作用，防止气体分子通过各种渠道反流到压强低的空间去。 机械泵是从大气开始工作的，它的主要参数有极限真空，抽气速率，此为设计与选用机械泵的重要依据。单级泵可以将容器从大气抽到1.0*10-1PA的极限真空，双级机械泵可以将容器从大气抽到6.7*10-2帕，甚至更高。 抽气速率，是指旋片泵按额定转数运转时，单位时间内所能排出气体的体积，可以用下公式计算： Sth=2nVs=2nfsL fs表示吸气结束时空腔截面积，L表示空腔长度，系数表示转子每旋转一周有两次排气过程，Vs表示当转子处于水平位置的时候，吸气结束，此时空腔内的体积最大，转速为n。