[发明专利]一种基于单晶硅基底的红外靶标及其制作方法、保护结构

说明书

本发明提供了一种基于单晶硅基底的红外靶标及其制作方法、保护结构，红外靶标包括单晶硅基底，单晶硅基底的厚度为100μm，单晶硅基底上设置有镂空图形，单晶硅基底的反射面上设置有高反射率膜，高反射率膜上设置有保护膜；采用单晶硅作为基底，使其在镂空图形的加工过程中不会产生表面变形，并且便于抛光和镀膜，不产生塑性变形，保证靶标表面的平整度。

技术领域

本发明涉及红外探测技术领域，尤其涉及一种基于单晶硅基底的红外靶标及其制作方法、保护结构。

背景技术

红外探测设备对目标的识别主要取决于目标与背景间微小的温差或由发射率差引起的热辐射分布图像。目标形状的大小、灰度分布等物理特性是其识别的理论基础。所以在对目标进行模拟时不仅要模拟出一定空间分辨率的目标形状，而且要能实现目标与背景之间微小的温度差。

反射式红外目标模拟器通过目标辐射源和背景辐射源之间的共同作用，实现对目标热辐射特性的模拟。实现微小温差的核心部件即为反射式红外靶标。目标辐射源的辐射通过靶标上镂空处透射模拟目标的热特性，背景辐射源的辐射通过靶标未镂空处的反射来模拟目标周围背景的热特性。

现有靶标一般采用不锈钢、硬铝合金或黄铜等传统金属材料，其优点是加工工艺成熟、成本较低。但随着目标模拟器的发展，为防止镂空处图形厚度方向上的反射影响背景反射，反射式靶标向超薄化方向发展。

传统材料在满足厚度指标要求方面没有技术障碍，但是为了满足反射式靶标高反射率的要求，需要在厚度较薄的传统金属材质靶标基板上进行抛光并镀高反射率膜时，由于金属材料自身的强度特性，在抛光过程中会造成靶标表面的变形，影响其平面度，进而影响反射式红外目标模拟器的整体性能。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的采用传统金属材料制作红外靶标带来的靶标表面变形、平整度不高的问题，提出一种基于单晶硅基底的红外靶标及其制作方法、保护结构，能够有效避免靶标表面变形，提高平整度。

一种基于单晶硅基底的红外靶标，包括单晶硅基底；

所述单晶硅基底的厚度为100μm；

所述单晶硅基底上设置有镂空图形；

所述单晶硅基底的反射面上设置有高反射率膜；

所述高反射率膜上设置有保护膜。

进一步地，所述单晶硅基底为圆形结构，所述镂空图形设置在所述单晶硅基底的几何中心处。

进一步地，所述镂空图形为四杆靶，所述四杆靶的狭缝宽度为44μm至56μm，狭缝长度为350μm。

进一步地，所述高反射率膜为金膜，所述保护膜为硫化锌膜。

进一步地，所述高反射率膜的厚度为150nm，所述保护膜的厚度为200nm。

一种红外靶标的保护结构，应用于上述的红外靶标，所述保护结构包括靶标底板、靶标盖板、紧固螺钉、上保护垫和下保护垫；

所述靶标底板通过紧固螺钉与所述靶标盖板固定连接，所述靶标底板上设置有凹槽，所述上保护垫和下保护垫设置在所述凹槽内，所述上保护垫和下保护垫之间形成安装空间，所述红外靶标设置于所述安装空间内。

一种基于单晶硅基底的红外靶标的制作方法，包括：

制备单晶硅基底；

对所述单晶硅基底的反射面进行抛光处理；

对所述单晶硅基底进行图案化，形成镂空图形；

在所述单晶硅基底的反射面上镀高反射率膜；

在所述高反射率膜上镀保护膜，形成红外靶标；