紫外反射膜
镀制紫外高反射膜比镀制可见光区和红外区的高反射膜要困难得多。Madden曾对有关技术进行过很详细的评论,后来Hass 和Hunter对很多细节进行了补充,因此下面的叙述只是简略总结。
铝是已知最适于镀制紫外(到 100nm 左右)反射膜的材料。为得到最好的结果,铝膜应以很高的速率--如果可能,应是40nm/s或更高--蒸镀在冷基底上,基底的温度不应当超过50℃,同时压强为 10-Tor(1.33 x10-Pa)或更低。铝必须是最纯的。Hass和Tousey引用的结果指出,如果用纯度为 99.99%的铝,那么铝膜的紫外反射率比用纯度为99.5%的铝有很大改进(在波长 150nm 处高出10%)。实际上得到的铝膜的反射率比理论值要低得多,在短波端尤其如此,这是由于表面形成的薄氧化层降低了反射率的缘故,即使氧气分压强低于10-Tor(1.33x10-Pa)的量级,这种氧化作用也会发生。因此,未经保护的铝膜暴露于大气中,将不可避免地出现反射率随时间迅速下降的情况。当氧化层的厚度足以阻止铝膜被进一步氧化时,铝膜的反射率才稳定下来,但是这种情况只能在短波区的反射率已经大大降低后才能发生。
人们努力寻找防止铝膜氧化的保护材料。用氟化镁 MgF,(膜层很牢固)和氟化锂 LiF(膜层强度较差)做保护材料,得到了很有希望的结果(氟化锂品体是很有用的紫外窗口材料)。反射率的增加除了干涉作用的影响外,部分是由于没有氧化所致。
镀铝膜后必须立即蒸镀保护层,以便尽量减少氧化作用发生。为此,通常同时采用两个蒸发源,并在铝膜蒸镀完毕时,以挡板遮住铝源,然后同时打开氟化镁或氟化锂蒸发源。在铝上加镀氟化镁保护层作为紫外反射膜,现已成为标准工艺。
Canfeld等曾详细地研究了铝膜和氟化镁膜组成的膜系,研究结果表明,如果氟化镁膜的厚度大于10nm,这种膜系可承受紫外辐射和电子(每平方厘米1016个能量为1MeV的电子)以及质子(每平方厘米 1012个能量为5MeV 的质子)的轰击而不被破坏。
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