[发明专利]大角度多波段红外高反射膜系的制备方法

权利要求书

1.一种大角度多波段红外高反射膜系的制备方法，其特征在于：用膜系设计公式：计算每层膜的光学厚度值并按顺序列表格，并用下述膜系设计公式计算每层膜的光学厚度值，并按顺序列表，G/1.0M8.6103L11.6067H7.0954L12.203H10.2179L14.5858H7.382L14.4999H6.8875L14.7288H7.0563L14.8196H9.8268L12.606H13.4108L17.5808H12.5002L15.0709H13.5084L15.0556H12.5451L16.2573H15.0726L12.5404H6.4158L1.0M1.2L(1.3H1L)^⁸ 1.0M/A，其中，G为ZnS或石英基底，M为Al₂O₃膜料，H为ZnSe膜料，L为YbF₃膜料，A为折射率N_A=1的空气介质，膜系参考波长λ_c=800nm，入射角为0°～43°@1.064um & 0°～43°@8～12um；以红外材料ZnS或石英基底作为大角度入射近红外和远红外光学波段的高反射膜膜系基底；用光学真空镀膜机按公式列表顺序和厚度值装填膜料，将与ZnS或石英基底粘接的1.0M层膜料Al₂O₃镀制在第一层，取上述至少三种颗粒状晶体膜料，按M、H、L膜料排布顺序依次放入可旋转的电子枪蒸发源坩锅中作为初始膜系，从单层膜开始对光学膜层进行应力匹配和粘接打底，各光学膜层膜料在电子枪高压、高温的电子束作用下，形成蒸气分子，依次附着生长在基底表面；超声波清洗镀膜基底，然后放入真空室抽真空，在真空环境下，加温烘烤镀膜基底，采用30℃起始温度，缓慢升温至230℃后保温100～120分钟，然后进入考夫曼离子源辅助蒸镀工艺，在镀膜前和镀膜过程用离子源轰击基底；让其产生的离子束轰击基底到镀膜完成。

2. 如权利要求1所述大角度多波段红外高反射膜系的制备方法，其特征在于：所述的镀膜基底超声波清洗是将ZnS或石英基底放入盛有乙醇做清洗液的超声波清洗机内，选用中档位清洗10分钟，再换用丙酮清洗液清洗10分钟，用高纯氮气吹干，放入洁净的真空室载盘架并关门抽真空待镀。

3.如权利要求1所述的大角度多波段红外高反射膜系的制备方法，其特征在于：所述的光学膜层粘接打底工艺，是将与ZnS或石英基底粘接的1.0M层膜料Al₂O₃镀制在第一层。

4.如权利要求1所述的大角度多波段红外高反射膜系的制备方法，其特征在于：所述的光学膜层应力匹配是将上述H、M、L三种膜料按照其检测到的应力性质，使压应力膜料和张应力膜料交替排布。

5.如权利要求1所述的大角度多波段红外高反射膜系的制备方法，其特征在于：在加温烘烤基底时，当抽真空到10^－3Pa数量级时，从30℃开始加烘烤，缓慢升温一直升到200℃保温120分钟，工件旋转20转/分钟。

6.如权利要求1所述的大角度多波段红外高反射膜系的制备方法，其特征在于：所述的离子源辅助蒸镀是在镀膜前将离子源参数调到：屏极电压600V，束流85mA，充纯度四个9的高纯氩气Ar或氧气O₂，将真空度控制在1.0×10^－2Pa，用产生的离子束轰击球罩基底20分钟。

7.如权利要求1所述的大角度多波段红外高反射膜系的制备方法，其特征在于：镀膜完成后进行高低温退火工艺，将镀完膜的球罩自然冷却到室温后，再从真空室转移到干燥箱进行退火处理。

8.如权利要求7所述的大角度多波段红外高反射膜系的制备方法，其特征在于：高低温退火工艺，是将镀完膜的ZnS或石英基底自然冷却到室温后，再从真空室转移到干燥箱进行退火处理：从40℃开始升温，每升温10℃再恒温10分钟，一直升到130℃，恒温8～10小时后降温，每降温10℃恒温10分钟，降到常温30℃，取出检测待用。

9.如权利要求1所述的大角度多波段红外高反射膜系的制备方法，其特征在于：所述的膜系是从里到外由1至45层膜组成，按上述步骤(1)公式计算设计各层膜的光学厚度值。

10.如权利要求9所述的所述的大角度多波段红外高反射膜系的制备方法，其特征在于：所述的各层膜的光学厚度值如下表所示：

膜层序号第1层 1.0M第2层 8.6103L第3层 11.6067H第4层 7.0954L第5层 12.203H第6层 10.2179L膜层光学厚度(nm)2001722.062321.341419.082420.62043.58膜层序号第7层 14.5858H第8层 7.382L第9层 14.4999H第10层 6.887L第11层 14.7288H第12层 7.0563L膜层光学厚度(nm)2917.161476.42899.981377.42945.761411.26膜层序号第13层 14.8196H第14层 9.8268L第15层 12.606H第16层 13.4108L第17层 17.5808H第18层 12.5002L膜层光学厚度(nm)2963.921965.362521.22682.163516.162500.04膜层序号第19层 15.0709H第20层 13.5084L第21层 15.0556H第22层 12.5451L第23层 16.2573H第24层 15.0726L膜层光学厚度(nm)3014.182700.1683011.1225093251.463014.52膜层序号第25层 12.5404H第26层 6.4158L第27层 1M第28层 1.2L第29层 1.3H第30层 1L膜层光学厚度(nm)2508.081283.16200240260200膜层序号第31层 1.3H第32层 1L第33层 1.3H第34层 1L第35层 1.3H第36层 1L膜层光学厚度(nm)260200260200260200膜层序号第37层 1.3H第38层 1L第39层 1.3H第40层 1L第41层 1.3H第42层 1L膜层光学厚度(nm)260200260200260200膜层序号第43层 1.3H第44层 1L第45层 1M   膜层光学厚度(nm)260200200   

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