摘要：膜厚均匀性是制备高性能光学薄膜的一项重要指标。为进一步提高2.4 m主镜反射膜膜厚均匀性,针对大口径望远镜镀膜设计了膜厚均匀性优化方案。基于真空热蒸发遵循的余弦分布律,结合ZZ3200型真空镀膜机的几何结构和望远镜镀膜的实际需求,编写膜厚计算程序,模拟膜厚理论分布情况,给出膜厚优化设计方法和优化结果。方法一:在蒸发源内侧合适的位置加入修正挡板,结果表明,挡板的曲率半径安装误差在3 mm以内,膜厚均匀性峰谷(Peak to Valley,PV)值由不加挡板时的15%下降到4%,该方法具有一定的普适性,但是挡板安装位置要精确控制;方法二:结合反射主镜中间的圆孔结构,设计双圈蒸发源,结果表明,当内外圈蒸发源的中心距分别为10 cm和130 cm,且满足外圈蒸发源的数量为内圈的12倍时,膜厚均匀性峰谷值为1.85%。该方法是针对中心具有圆孔镜面设计的,适用于大多数反射式天文望远镜镀膜。

摘要：薄膜厚度均匀性是衡量薄膜质量和镀膜装置性能的一项重要指标。在自行设计的磁控溅射沉积设备上,对薄膜沉积工艺中靶基间距、溅射功率、工作气压对膜厚均匀性的影响进行了研究,由连续光谱椭圆偏光仪SE800测量薄膜厚度。结果表明:靶基间距较大的情况下,薄膜均匀性明显改善;溅射功率和工作气压对薄膜均匀性也有较大的影响。

摘要：[目的]某型号压气缸在现场安装时出现过盈配合问题,内腔硬质阳极氧化膜厚度分布不均及顶部膜厚过大是主因。[方法]设计并制作了加极装置,结合阳极氧化试验和有限元分析对其中的辅助电极进行改进。[结果]使用加极装置后,内腔阳极氧化膜厚度分布均匀,都在要求的10~20μm范围内。[结论]在硬质阳极氧化过程中使用合适的加极装置有利于控制缸体零件内腔阳极氧化膜的厚度,提高膜厚均匀性。

摘要：研究了1.1 m大口径镀膜机热蒸发制备金属铝膜的膜厚均匀性问题,针对旋转平面夹具分析了夹具高度H以及蒸发源与真空室中心轴距离L对铝膜膜厚均匀性的影响。当L=400 mm,H/L=1.10时,膜厚均匀性最好,不均匀性为9.614%,不均匀性随H/L的值增大而增大。当H=500 mm,H/L=1.47时,膜厚均匀性最好,不均匀性为4.487%,不均匀性随H/L的值减小而增大。进而引进了一个修正挡板函数,提出并设计了合适的修正挡板,膜厚均匀性由不加修正挡板时的17.8%改善到3.9%,从而解决铝薄膜厚度均匀性问题。

摘要：目的提高新疆天文台南山观测基地ZZS1800-1/G真空镀膜机的膜厚均匀性指标。方法通过建立旋转行星夹具系统的膜厚分布模型,利用高精度数值计算,基于ZZS1800-1/G真空镀膜机,研究镀膜机结构参数与镜面几何结构对膜厚均匀性的影响,分析蒸发源位置、望远镜镜片参数与修正挡板形状的关系,并进行修正挡板的仿真设计与验证。结果在旋转行星夹具系统中,蒸发源与原点的距离对半径较大的镜面膜厚均匀性的影响最为明显。该距离600 mm以内,在镜面半径小于100 mm时,膜厚均匀性均低于1.7%;镜面半径为600 mm时,膜厚均匀性最佳,为23%。加入修正挡板后,膜厚均匀性理论计算值为0.035%。在镀半径为600 mm的镜片时,为保证均匀性小于1%,修正挡板的加工形变量要控制在2.2%以内。结论加入修正挡板可有效提高ZZS1800-1/G真空镀膜机的膜厚均匀性,本文建立的仿真模型可为ZZS1800-1/G真空镀膜机在实际镀膜工作时修正挡板的设计提供理论参考依据。

摘要：为了在光学元件镀膜过程中精确控制膜厚均匀性,通常需要有针对性地设计并制作膜厚修正挡板。然而,由于基底在真空室内运动方式复杂,实际工作中通常采用多次试验,反复进行局部修正的方法来确定挡板形状。为解决这一问题,本文提出了遮挡矩阵的概念。基于这一概念,提出了膜厚修正挡板的设计方法。通过对挡板进行合理的划分,对膜厚空间分布与挡板形状建立起精确的定量关系,从而可在不需进行事后修正的情况下,准确计算出修正挡板的形状。针对平面行星夹具,设计并制作了膜厚修正挡板,在φ300mm的口径上实现了膜厚均匀性的PV值优于0.3%、rms值优于0.1%。这些结果验证了这一方法的有效性,表明该方法满足光学元件镀膜过程中高效、可靠地调整膜厚均匀性的要求。

摘要：为了提高窄带滤光膜的有效镀膜面积,用电子束与离子辅助沉积技术制备了大尺寸光通信滤光膜。利用离子束刻蚀原理修正膜层均匀性,研究了离子源参数对Ta_(2)O_(5)和SiO_(2)两种材料膜层均匀性的影响;同时通过Macleod膜系设计软件对实验结果进行反演分析,改善了滤光膜通带波纹。最终制备的窄带滤光膜满足光通信技术要求,有效镀膜面积可达2123 mm^(2)。

摘要：利用国内最大箱式高真空镀膜设备ZZS3600,开展了双离子束辅助反应蒸发技术及光学薄膜厚度均匀性研究。借助MarkⅡ离子源辅助反应蒸发技术,对Ta_2O_5、SiO_2常见的高、低折射率光学薄膜进行了制备与特性分析。结果表明:在蒸发源与沉积基底距离较大的镀膜环境下,具有低能、高束流密度离子源有利于薄膜结构的致密化,薄膜性能的改善。根据大口径光学元件尺寸,结合真空室空间几何配置,开展了行星及单轴转动方式下镀膜膜厚均匀性的研究。行星转动方式下,分析了直径140 cm行星盘工件膜厚均匀性,无修正挡板运行时膜厚不均匀性优于0.4%。单轴转动方式下,分析了200 cm光学元件膜厚均匀性,并通过设计修正挡板将膜厚不均匀性控制在0.6%以内。采用双离子束辅助反应蒸发技术有利于实现高性能大口径光学薄膜的制备。

摘要：针对1.2 m口径天文望远镜非球面主反射镜的镀膜问题,建立了大口径非球面镀膜的膜厚分布模型,使用数值分析的方法计算了非球面镀膜相对于球面镀膜的膜厚分布差异。针对非球面镀膜的膜厚均匀性问题,给出了非球面修正挡板的设计方法。为减少修正挡板的加工成本,提高修正挡板的结构刚度,研究了球面面型挡板用于非球面镀膜的可行性,提出了一种圆周分布式排列的挡板设计方法。结果表明:宽度较窄的分布式挡板能够在避免划伤镜面的前提下更贴近镜面,因而有更好的遮挡效果以达到膜厚均匀性的要求,并且有更低的加工成本、更高的结构刚度,以及能够根据实际情况便捷地进行挡板调整和改造。

摘要：采用离子束溅射制备了Al F3、Gd F3单层膜及193 nm减反和高反膜系,分别使用分光光度计、原子力显微镜和应力仪研究了薄膜的光学特性、微观结构以及残余应力。在优选的沉积参数下制备出消光系数分别为1.1×10^(-4)和3.0×10^(-4)的低损耗AlF_3和GdF_3薄膜,对应的折射率分别为1.43和1.67,193 nm减反膜系的透过率为99.6%,剩余反射几乎为零,而高反膜系的反射率为99.2%,透过率为0.1%。应力测量结果表明,AlF_3薄膜表现为张应力而GdF_3薄膜具有压应力,与沉积条件相关的低生长应力是AlF_3和GdF_3薄膜残余应力较小的主要原因,采用这两种材料制备的减反及高反膜系应力均低于50 MPa。针对平面和曲率半径为240 mm的凸面元件,通过设计修正挡板,250 mm口径膜厚均匀性均优于97%。为亚纳米精度的平面元件镀制193 nm减反膜系,镀膜后RMS由0.177 nm变为0.219 nm。