真空度对ni80cr20薄膜中性度的影响

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1、真空度对Ni80Cr20薄膜中性度的影响　　摘要：理论计算了Ni、Cr和Ni80Cr20三种材料的光学特性，确定了镍铬成份变化对Ni80Cr20的影响。在高低两个真空度条件下采用电子枪蒸发工艺进行了Ni80Cr20的镀膜实验，结果表明，低真空度时“薄”膜的中性度较好，而高真空度时“厚”膜中性度较好。采用X射线能谱分析发现“薄”膜铬含量高于膜料，而“厚”膜更高，高真空度薄膜略有氧化，而低真空度氧化更严重。从残余气体和蒸发方式方面分析了镍铬成份差异的原因，再结合氧化对薄膜特性的影响，确定了不同真空度薄膜中性度差异的原因。　　关键词：　　中性密度滤光片；中性度；镍铬合金；电子??；蒸

2、发；分馏　　中图分类号：O484.1文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.10055630.2017.01.011　　TheinfluenceofvacuumonneutralityofNi80Cr20filter　　ZHANGYongxi，JINXiu，YANGWenhua，ZHANGYanshu，RENShaopeng，　　WANGRuisheng，HUWenwen，YANGXiaoyu　　（ShenyangAcademyofInstrumentationScienceCo.，Ltd.，Shenyang110043，China）　　Abstract：　　The

3、opticalcharacteristicsofNi，CrandNi80Cr20werecalculatedintheorytodeterminetheimpactonNi80Cr20whenchangingtheproportionsofnickelandchromium.Electrongunevaporationexperimentswerecarriedoutseparatelyathighvacuumandlowvacuumconditions.Theresultsshowedthatthe"thin"filmhadbetterneutralitywhencoated

4、atlowvacuum，whilethe"thick"filmhadbetterneutralitywhencoatedathighvacuum.Xrayspectroscopyanalysisfoundthatthe"thin"filmhadalittlemorechromiumandthe"thick"filmevenhadmuchmorechromiumthantheamountincoatingmaterial.Furthermore，thefilmisslightlyoxidizedathighvacuumandevenseverelyatlowvacuumcondi

5、tion.Theinfluenceinthecompositionsofnickelandchromiuminthefilmbyresidualgasandevaporationwaywasanalyzed.Theinfluenceovertheopticalcharacteristicsbyoxidationwasdiscussed.Thereasonfordifferentneutralityoffilmscoatedatdifferentvacuumwasfound.　　Keywords：neutraldensityopticalfilters；neutrality；ni

6、ckelchromiumalloy；electrongun；evaporation；fractionation　　引言　　中性密度滤光片是一种起光能衰减作用的光学元件，这种衰减作用在一定程度上是非选择性的。中性密度滤光片对不同波长光线的衰减能力大致相同，只起到减弱光线的作用，而对原物体的颜色不会产生任何影响，可以真实再现景物的色差，因而在摄影领域被用作减光镜，在其他光学系统中则用于多波段减光，或者用于系统定标。　　中性密度滤光片的生产方式很多，最常用的是在玻璃基底上镀制单层镍、铬或镍铬合金膜[13]。镍铬合金的种类较多，但常用的是Ni80Cr20。然而，由于合金材料蒸发时存在分

7、馏现象，所以采用热蒸发工艺镀制Ni80Cr20时工艺稳定性和重复性较差，蒸镀条件对薄膜的中性度有很大影响。本文从实验出发，研究了真空度对电子束蒸发Ni80Cr20膜中性度的影响。　　1镍、铬及Ni80Cr20光学特性　　中性度[4]是中性密度滤光片的一项重要技术指标，是指在某一波长范围内，光密度（opticaldensity，OD）随波长变化的差异程度，它是一个衡量密度片对不同波长光的衰减程度的量。标准《线性渐变中性滤光片》（JB/T11532―2013）将可见区400～700nm间的中性程