镀制方式对高衰减镍铬合金膜中性度的影响.pdf

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1、第41巷第8期光电工程Vo1．41，No．82014年8月Opto—ElectronicEngineeringAugust，2014文章编号：1003—501X(2014)08—0090—05镀制方式对高衰减镍铬合金膜中性度的影响王忠连，王瑞生，阴晓俊，张勇喜，金秀，马敬(沈阳仪表科学研究院有限公司，沈阳l10043)摘要：对比了用不同镀制工艺方式镀制的Ni80Cr20膜中性密度滤光片的中性度特性，溅射工艺镀制的密度片中性度值3．7％，远好于电子枪蒸发和电阻蒸发镀制结果(15％)。采用相平衡理论，模拟计算了的

2、热蒸发镀制的镍铬合金膜的蒸发速率，铬相比镍含量偏高2．8倍，导致了膜层中合金含量相对膜料出现较大差异，导致中性密度滤光片光谱中性度的下降。使用蔡司SUPRA35扫描电镜和牛津EDS能谱仪分别测试了溅射工艺和热蒸发工艺镀制的密度滤光片的镍铬含量，测试结果与模拟分析结论基本一致。关键词：中性密度滤光片；镀制方式；中性度；镍铬合金中图分类号：0484．1文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1003—501X．2014．08．ol5TheInfluenceofDifferentCoatingProce

3、ssonDensityNeutralityofDeepAttenuationNi-CrFilmWANGZhonglian，WANGRuisheng，YINXiaojiin，ZHANGYongxi，JINXiu，MAJing(ShenyangAcademyoflnstrumentationScience，Shenyang110043，China)Abstract：ComparethedensityneutralityofNeutralDensity(ND)filtercoatedwithdiferentcoat

4、ingprocesswhenthecoatingmaterialisNi80一Cr20．Thedensityneutralityvalueis3．7％whenthefiltercoatedwithmagnetronsputteringtechnical，andthevalueisbetterthanthatofcoatedwithElectronicBeam(EB)evaporationorresistanceevaporationprocess，whichvalued15％．Basedonphaseequi

5、libriumtheory，mereasowhyneutralitywasreducedwhencoatingNi—CralloyunderEBandresistancecoatingsweresimulatedandanalyzed．Atfirstofevaporationprocess．Cris2．8timesmorethanNi，whichcausesdensityneutralityreduced．Tocertificatetheanalyzedresults，NiandCrdetermination

6、inbothmagnetronsputteringcoatingandresistanceevaporationprocessweretestedbyZeissSEMandOx~rdEDS．Theexperimentaldataissimilartotheoreticalresults．Keywords：neutralitydensityfilterfNDfilter)；coatingprocess；densityneutrality；Ni—Cralloy0引言中性密度滤光片广泛应用于多种光学系统，如照N／摄

7、像，天文观测，光纤通讯等的重要光学元件]，其特有的中性消光特性能够在较宽的波长区间内，将光按一定的规律等比例中性衰减。目前中性密度滤光片普遍采用在玻璃基底上镀制金属膜的结构，利用金属的吸收特性I4进行光的衰减。Ni80Cr20作为一种常用的光学镀膜材料，广泛应用于中性密度片的多种镀制工艺中。在采用不同工艺制造中性密度滤光片的过程中我们发现，对于光密度(OpticalDensity，OD)较高的高衰减中性密度片，不同镀制方式对中性度有较大的影响，溅射工艺制造的Ni—Cr合金膜中性密度滤光片中性度较好，电子枪蒸发

8、和电阻蒸发制造的中性度相对较差。本文从镀制原理上出发，分析导致这种现象的原因，为高衰减中性密度片中性度的改进提供参考。收稿日期：2013—1卜12；收到修改稿日期：20140227作者简介：王忠连(1981一)，男(汉族)，辽宁沈阳人。助理工程师，硕士研究生，主要研究工作是光学镀膜相关。E-mail：wangzhonglian@hb—optica1．comcn。http：／／www，gdgcaccn