Новости

Новый метод нанесения светопоглощающих покрытий электронно-лучевым испарением приводит к снижению коэффициента яркости по сравнению с покрытиями, полученными химическими методами.

Дата публикации: 26/06/2009
Категория: Новости лазерных технологий
Версия для печати

Его существенное преимущество - в гибком управлении технологическими параметрами процесса, достижении заданных спектральных значений коэффициента отражения, что весьма затруднительно при использовании химических методов.
Для защиты матрицы изображений от паразитных световых засветок прибегают к разным уловкам: устанавливают на объективы бленды, зачерняют металл оправ, матируют торцевые оптические поверхности.
Светозащитные покрытия, полученные вакуумным напылением, способны свести фоновые блики к минимуму. При попадании излучения в оптическую систему под углами, превышающими границы поля зрения, возникают боковые засветки, существенно снижающие качество изображения в оптоэлектронных приборах. Многократное переотражение лучей от оптических поверхностей элементов объектива приводит к фоновой засветке светочувствительной приемной матрицы прибора.
Для снижения влияния этого эффекта применяются специальные светозащитные бленды. Их внутренние металлические поверхности покрыты специальным светопоглощающим покрытием.
Оно обеспечивает ослабление фонового излучения. Коэффициент ослабления различается в зависимости от типа и материалов покрытий, химико-физических свойств поверхностей, на которые их наносят. К светопоглощающим покрытиям предъявляются особые требования: обеспечение заданного спектрального коэффициента отражения (диффузного и интегрального) и коэффициента яркости; обеспечение механической прочности и стойкости к воздействию внешней среды в течение срока эксплуатации изделия.
Распространенные методы получения светопоглощающих покрытий опираются на результаты химических превращений на поверхностях деталей светозащитных бленд. В ходе реакций происходит изменение приповерхностной структуры с образованием новых химических соединений, придающих обрабатываемой поверхности оттенки черного цвета. Данные методы варьируются в зависимости от материала подложки и вида поверхности (шлифованная, полированная). Практика применения химических технологий нанесения покрытий имеет ряд преимуществ и недостатков. Основное преимущество - это возможность обработки поверхностей сложных форм.
Дополнительный плюс - низкая стоимость промышленного оборудования для получения покрытий. Но имеется и серьезный недостаток - необходимость применения кислот и щелочей для осуществления химических реакций, они оказывают вредное воздействие на здоровье обслуживающего персонала и на экологию окружающей среды. В некоторых случаях для повышения механической прочности покрытий применяются дополнительные методы обработки, а это существенно увеличивает продолжительность технологического цикла производства деталей и снижает производительность. Отметим, что известные химические методы не позволяют свободно управлять в широких пределах эксплуатационными свойствами покрытий: коэффициентами отражения и яркости, адгезией и др. Анализ современной технической литературы, показал, что метод электронно-лучевого испарения используется очень редко.
А ведь данный метод позволяет гибко управлять технологическими параметрами процесса ради достижения заданных спектральных значений коэффициента отражения, что весьма затруднительно при использовании химических методов. Технология метода заключается в последовательном испарении пленкообразующих материалов - металлов и диэлектриков - в среде высокого вакуума и осаждении их на поверхность подложки.
Это позволяет наносить на поверхность металлических деталей тонкопленочную структуру, толщина слоев которой соизмерима с длиной волны излучения и составляет порядка десятков нанометров, и как результат - достижение заданных значений коэффициентов отражения и яркости.
В качестве поглощающего материала используется титан. Диэлектрические слои выступают в роли промежуточных интерференционных слоев.
Нанесение пленкообразующих материалов производилось посредством электронно-лучевого нагрева в вакууме при давлении порядка 10-4 Па.
Разработка технологии нанесения светопоглощающего покрытия была проведена на вакуумной установке "Ortus" производства компании "Изовак" (Минск, Беларусь).
Основной трудностью получения покрытия данного вида является нанесение слоев нанометровой толщины. Это предъявляет жесткие требования к системе контроля. В ней используется кварцевый измеритель с точностью до 1 нм. Прочность полученного покрытия проверялась методом контроля на истирание по стандартной методике на приборе СМ-55 (ОСТ 3-1901-95).
Покрытие выдерживало без повреждения более трех тысяч оборотов, что соответствует нулевой группе прочности.

Источник: «ФОТОНИКА», 2009, №1, с.28-30, www.electronics.ru

Статьи по теме:

страницы: 1