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《紫外-真空紫外波段的Al+MgF2膜.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、第9卷第2期光学精密工程Vol9No22001年4月PTICSNDPRECISINENGINEERINGp2001文章编号1004-924X(2001)02-0165-04紫外-真空紫外波段的Al-MgF膜2刘颖李福田(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130022)摘要1-MgF膜是真空紫外波段常用的一种反射膜根据薄膜光学的电磁场理论计算了正入射条件2下1-MgF膜在真空紫外波段的反射率随氟化镁膜厚度的变化规律研究了1-MgF膜的制备工22艺利用Seya-Namioka紫外-真空紫外反射率计测得1-MgF膜的反射率在150nm~340nm的波
2、段2上高于80%1-MgF膜制备一年后其真空紫外波段的反射率未有明显变化2关键词反射膜紫外真空紫外反射率中图分类号48441文献标识码引言2理论计算随着等离子体物理~受控核聚变等领域研究首先根据光学薄膜的电磁场理论推导出1工作的发展迫切需要制作在紫外-真空紫外波段-MgF2膜反射系数1与一般的膜层不同氟化具有较高反射能力的反射元件铝膜在紫外-真空镁膜对真空紫外辐射具有一定的吸收作用为了紫外波段具有较高的反射能力并且与玻璃基底的准确估算氟化镁膜厚度对整个1-MgF膜反射2附着性较好因此常被用作这一波段的反射涂率的影响引入氟化镁膜的复折射率N且N11=层[1]
3、但是铝膜在大气中极易被氧化在铝膜表n1-zk1n1和k1分别是氟化镁膜的折射率和消光面形成的氧化膜-1膜对真空紫外辐射的吸系数根据光学薄膜的电磁场理论[3]推导出单层23收能力较强从而降低了铝膜的反射能力为了防氟化镁膜的特征矩阵M为止或抑制铝膜的氧化提高膜层的反射率可以在Tezg-e-zgezg-e-zg1铝膜表面蒸镀上厚度适当的一层或几层保护膜22N1M=(1)zg-zgzg-zg在120nm~220nm的波段范围内通常选用N1(e-e)e-eL22MgF2作为保护膜在100nm~120nm之间常选2T用LiF作为保护膜对于小于100nm的极紫外波其中g
4、=N1hcoS6/为入射波长h为氟化镁膜/段Pt和Rh是较好的保护膜材料[2]的厚度6为光线经过空气与氟化镁的交界面后本文首先利用矩阵方法推导出1-MgF2膜在氟化镁膜内的折射角正入射时coS6=1如果反射率的理论公式计算了正入射时真空紫外波令单层氟化镁膜的特征矩阵M表示为段几个特定波长下1-MgF膜反射率随氟化镁2ABM=(2)膜厚度等的变化规律研究了制备过程中影响1[CI]-MgF2膜反射率的主要因素利用建立的Seya则整个1-MgF膜的反射系数1为2-Namioka紫外-真空紫外反射率计研究了1-A-BN2-C-DN21=(3)MgF2膜在紫外-真空
5、紫外波段的反射率随波长及A-BN2-C-DN2时间等的变化将制备出的1-MgF2膜用于光式中N2是铝的复折射率N2=n2-zk2n2和k2栅及铝漫反射板等紫外-真空紫外元件取得了分别是铝膜的折射率和消光系数将1中的A~B~较好的效果C和D用(1)式中的各项表示有收稿日期2000-11-28修订日期2000-12-08166光学精密工程9卷zZ8片表面的粗糙度有关[4]eE+F,具体如下,1=zZ8(4)eG+HZT8cos9Z其中E=NZR=R0exp[-Z(/)](5)1+NZ-N1-N1NZ(4.1)Z其中,R和R分别为实际和理想表面的反射率,8F=N
6、1-NZ+N1-N1NZ(4.Z)0G=NZ为基片表面粗糙度的均方根值,/为入射波长,91+NZ+N1+N1NZ(4.3)H=NZ为入射角,正入射时cos9=1O以150nm为例,假1-NZ-N1+N1NZ(4.4)设理论反射率为80%,当基片表面粗糙度均方根反射系数1与其共轭复数之积即为A1+MgF膜为4nm时,其实际反射率下降至75%,因此对镀Z的反射率RO膜的基底表面应进行超精加工,要求表面粗糙度分别计算了波长为1Z0~150和ZZ0nm时,A1均方根值小于1.0nmO拟选用熔石英作基底材料,它的热稳定性好,硬度高,易于加工出高精度+MgFZ膜的反射
7、率随氟化镁膜厚度的变化O计算结果如图1所示O结果表明,氟化镁膜的厚度在的超光滑表面O铝的纯度对真空紫外波段的反射率影响很Z5nm附近时,A1+MgFZ膜在1Z0nm处的反射率大于150nm附近的反射率O氟化镁膜的厚度为大O纯度为99.99%和99.5%的铝,在真空紫外波段的反射率可相差10%左右O40nm时,A1+MgFZ膜在150nm处的反射率远远大于1Z0nm附近的反射率OZZ0nm时,A1+蒸发铝的速率慢~镀膜系统真空度较低都会导致铝的氧化,所以铝应以很高的蒸发速率蒸发;MgFZ膜的反射率受氟化镁膜厚度的影响不大,其反射率在90%附近变化O由计算结果
8、可知,氟并且在蒸发过程中系统要保持一定的真空度(约为10-3化镁膜
