Многослойное поглощающее покрытие - SU1258323A3

Код документа: SU1258323A3

Чертежи

Описание

Изобретение относится к многослойному поглощающему покрытию, в частности к многослойному поглощающему .покрытию с качественными оптическими параметрами и повьшенной прочностью покрытия

Цель изобретения - повышение прочности покрытия и оптических характеристик ,

Б таблице представлены конкретные составы внутреннего слоя, включающего ZrO и .

Компоненты

Количество компонентов, вес.%, в образцах

ZrO,

ЩО,

На фиг. 1 представлено предлагаемое двухслойное поглощающее покрытие, разрез; на фиг, 2 - предлагаемое трехслойное поглоща ощее покрытие, разрез; на фиг, 3 - кривые, характеризующие оптические характеристики предлагаемого двухслойного поглощающего покрытия; на фиг. 4 - то же, известного двухслойного поглощающего покрытия; на Фиг, 5 - кривые, характе ризующие оптические характеристики, полученные расчетньм путем для двухслойного поглощающего покрытия; на фиг, 6 - кривые, характеризующие оптические характеристики предлагаемого трехслойного поглощающего покрытия; на фиг, 7 - то же, известного Трехслойного поглощающего покрытия; на фиг, 8 - кривые, характеризующие оптические характеристики, полученные расчетным путем для трехслойного поглощающего покрытия.

Изобретение относится к многослой

ному поглощакяцему покрытию, в котором взамен ZrO по меньшей мере в одном из нескольких слоев используется смесь, состоящая из + , причем имеет коэффициент преломления 2,13, а ZrOz, - 1,96 - 1,98. Слой, состоящий из , + 2гО должен; иметь соотношение 1:19 1:3, т.е, 5-25 вес.%.

На фиг. 1 символ G означает стеклянную подложку, изготовленную из стекла SFS-5, на которой имеется покрытие из , толщина которого составляеТ(2 и которое нанесено методом испарения в вакууме (слой R,), а также пленка из MgF , толщина которой составляет Я/4, полученная методом испарения в вакууме (второй слой Rj). Оптические характеристики предлагаемой поглощающей пленки описанного состава представлены на фиг. 3, где кривые ci , Ь и с представляют оптические характеристики поглощающих покрытий , изготовленных при температурах подложки 260, 300 и 330°С соответственно . На фиг. 4 представлены оптические характеристики обычного двухслойного поглощающего покрытия того же состава, что и на фит. t, причем подложка G выполнена из стекла SFS-5, пленка ZrO имеет толщину Л/2, образуя слой R( , а пленка MgF имеет толщину Я74, образуя второй слой Rg. На фиг, 4 кривым а, b и с соответствуют опт,ические характеристики многослойных поглощающих покрытий , изготовленных при температурах подложки 260, 300 и 330 С соответственно .

Как видно из данных, представленных на фиг. 3 и 4, предлагаемые по- глощакнцие покрытия, вьшолненные из слоев TajOg+ZrOg, имеют лучшие оптические характеристики по сравнению с известными, состоящими из слоев)j ZrO. На фиг 5 представлены расчетные значения для поглощающего покрытия того же состава-, что и упомяну- тое предлагаемое поглощанлдее покрытие , а также для известного покрытия. Как видно на фиг. 5, оптические характеристики предлагаемых двухслойных поглощающих покрытий очень близки к расчетным значениям. Слой из MgF имеет высокую прочность в предлагаемом двухслойном поглощающем покрытии . Поскольку он изготавливается при температуре подложки вьше 2SO С,

Предлагаемое трехслойное поглощающее покрытие состоит из белого стекла (h 1 ,5230) , которое используется в качестве подложки G, пленки CeF, (толщина которой составляет /4), представляющей собой первый слой R,, пленки из TajO +ZrOj (имеющей толщину Л /2), представляющей собой второй слой RJ, а также пл.енки из MgFg (имекидей толщину il/4), представляющей собой третий слой. На фиг, 6 представлены оптические характеристики этого поглощакмцего покрытия. Кривые Q , b , с и i представляют собой оптические характеристики многослойных поглощающих покрытий, которые изготовлены при температурах подложки 1АО, 220, 260 и соответственно . На фиг. 7 представлены опти- ческие характеристики известных трехслойных поглощающих покрытий, в которых используется белое стекло в качестве подложки G, пленка из CeF толщиной J/4 в качестве первого слоя R, пленка из ZrO толщиной Л/2 в качестве второго слоя Rj, а пленка из MgF, толщиной 9 /4 в качестве третьего слоя R Y Кривые а , b , с. и d (фиг. 7) представляют собой опти- ческие характеристики многослойных Поглощающих покрытий, которые изготавливаются при температурах подложки 140, 200, 260 и 320°С соответственно . При сопоставлении результа- тов, представленных на фиг. 6 и 7, понятно, что предлагаемые трехслойные поглощающие покрытия имеют лучшие оптические характеристики по сравнению с известными. На фиг. 8 пред- ставлены рачетные значения оптических характеристик для трехслойного поглощающего покрытия такого же состава , как описанные выше трехслойные поглощающие покрытия. Оптические характеристики предлагаемого трехслойного поглощающего покрытия, представленные на фиг. 6, очень близки результатам, представленным на фиг.8 Приведенное описание относится к пер нему варианту, в котором используется ппенка из Ta Oy-i-ZrO в качестве первого слоя , который находится в контакте со стеклянной подложкой, а также к второму варианту, в котором имеется первый слой толщиной А/4, второй слой толлц1ной и третий слой толщиной Х/А, причем второй сло состоит из ,-t-ZrOj. Однако данное изобретение не ограничивается этими вариантами. Оно применимо также для многослойных поглощакнцих покрытий ,с наилучшими оптическими характеристиками , в которых в различных слоях используется TajOy+ZrOj.Например,

многослойные поглощакщие покрытия с наилучшими оптическими свойствами можно получить используя пленку из

5 10 is 20 25 о ... , j

Ta O +ZrOj в качестве первого слоя в двухслойном покрытии, которое состоит из первого слоя толщиной /4, а также второго слоя толщиной ; /4, или используя пленку из Ta Oy+ZrO в качестве второго слоя в трехслойном покрытии, которое состоит из первого слоя толщиной 3 Я/4, в-горого слоя толщиной , а также третьего слоя толщиной И/4. В случаях, относящихся к упомянутому трехслойному покрытию , которое содержит первый слой толщиной Л /4, второй слой тo aцинoй , а также третий слой толщиной Ц/4, или к покрытию. Которое содержит первый слой толщиной 3 /4, второй слой толщиной. /2, а также третий слой толщиной /4, можно получить первый слой из тонких пленок с высоким коэффициентом преломления чере- дугадихся с пленкой, имекяцей низкий коэффициент преломления, что эквивалентно первому слою, который имеет необходимый промежуточный коэффициент преломления (слой имеет толщину Л/4) . При этом в качестве второго слоя используется пленка толщиной X/l из Ta,jO,+Zr02. Кроме того, выгодно производить двухслойное покрытие используя слой, эквивалентный первому слою R,, который имеет толщину Л/2. Слой изготавливают испарительным покрытием очень тонкой пленкой Rj из MgFj или А1.Р , а также относительно тонкой пленки Rj из Ta O +ZrOj в сочетании с пленкой из MgFj или подобного вещества толщиной /4. В этом случае можно получить многослойное поглощающее покрытие с оптическими характеристиками, которые очень близки к расчетным, поскольку спектральную отражательную характеристику многослойного поглощающего покрытия мсяк- но корректировать Солее успешно используя тонкую пленку R,, изготовленную из MgF или аналогичного вещества в эквивалентном слое, а также образуя другой относительно тонкий слой R., благодаря чему получается одинаковы коэф циент преломления при применении .

Можно изготовить многослойные поглощающие покрытия, обладающие высокой прочностью и наилучшими опти- ческими свойствами, применяя пленки из Ta Oj+ZrOj в слоях различных многослойных покрытий. Изобретение позволяет изготавливать многослойные

поглощающие покрытия, на которые не оказывает влияние температура, путем создания тонких слоев при их нанесении испарением в вакууме смеси и ZrOj, Однако необходимо выбрать высокую температуру подложки для получения прочной пленки путем покрытия испарением в вакууме MgF (например, пленки из Ta Oy+ZrO можно успешно получить даже при такой высокой температуре подложки) -. Поскольку пленки из Ta Oy+ZrO имеют высокую прочность при напылении испарением в вакууме йри такой высокой температуре, то можно придать большую прочность каждому слою в многослойных поглощающих покрытиях. Испытание прочности полу- -чаемых покрытий проводили путем истирания поверхности пленки посредством

резинки с наждаком, которую перемеща- .ли по поверхности пленки со скоростью 30 мм/с. Испытанные пленки бьщи ис- следованы с помощью микроскопа. На

всех образцах пленок, полученных по изобретению, при светлом освещении поля царапин обнаружено не было. Небольшое количество малых или средних царапин было обнаружено при темном освещении. На образцах полученных по известной технологии, было обнаружено соответственно большое и бесчисленное количество царапин,

Предлагае1« ые многослойные погло- покрытия обладают высокой прочностью и оптическими характеристиками , которые очень близки к теоретически рассчитанньм величинам.

Фаг. 2