[发明专利]适用7.5-12μm波段的高效金反射膜及其制备方法

说明书

本发明公开了适用7.5‑12μm波段的高效金反射膜及其制备方法，涉及红外镀膜技术领域，为解决现有技术中，金反射膜存在的在7.5‑12μm波段的平均反射率为98.5％，无法很好地满足新型光学仪器的使用要求的技术问题，本发明的技术方案如下：包括从下至上的微晶玻璃基底层和空气层，还包括设置于微晶玻璃基底层和空气层之间的膜层结构，所述膜层结构为从下至上依次连接的Cr层、Au层、Y2O3层、ZnSe层、YbF3层、Ge层、ZnSe层、Ge层、ZnSe层。

技术领域

本发明涉及红外镀膜技术领域，尤其涉及适用7.5-12μm波段的高效金反射膜及其制备方法。

背景技术

金反射膜，在近红外、中红外和远红外都有很高的反射率，其镀制方式相对简单，与铝、银反射膜相比，它在大气中更不易污染，因而被广泛使用。但随着现代光学仪器设备的发展，对金反射膜的要求越来越高，特别是反射率要求。单独一层金膜已经无法满足使用要求。现有技术的金反射膜，包括微晶玻璃基底层和空气层在内的膜层数目为5层，膜层结构为：微晶玻璃︱Cr、Au、Al₂O₃︱空气。虽然膜层层数不多，易于镀制，但其在7.5-12μm波段的平均反射率为98.5％，无法很好地满足新型光学仪器的使用要求，限制了高质量红外光学元件的发展。

发明内容

为解决现有技术中，金反射膜存在的在7.5-12μm波段的平均反射率为98.5％，无法很好地满足新型光学仪器的使用要求的技术问题，本发明的技术方案如下：

本发明中的适用7.5-12μm波段的高效金反射膜，包括从下至上的微晶玻璃基底层和空气层，还包括设置于微晶玻璃基底层和空气层之间的膜层结构，所述膜层结构为从下至上依次连接的Cr层、Au层、Y₂O₃层、ZnSe层、YbF₃层、Ge层、ZnSe层、Ge层、ZnSe层。所述膜层结构，既满足高、低折射率材料交替的薄膜结构，又实现了7.5-12μm特定波段反射率的提升，而且还保证了膜层与基底、膜层与膜层之间较好的结合能力。

本发明中的适用7.5-12μm波段的高效金反射膜的制作方法，包括如下步骤：

步骤S1，在微晶玻璃基底层表面依次镀制Cr层和Au层，采用电子束加热蒸发方式镀制Cr层，蒸发速率控制在1-3nm/s，采用电阻加热蒸发方式镀制Au层，蒸发速率控制在3-5nm/s；

步骤S2，采用考夫曼离子源辅助沉积方式，镀制剩余的Y₂O₃层、ZnSe层、YbF₃层、Ge层、ZnSe层、Ge层、ZnSe层。

进一步，步骤S1中，镀制温度控制在90-110℃。

进一步，步骤S2中，镀制温度控制在150-170℃。

进一步，步骤S2中，考夫曼离子源辅助沉积方式中的控制参数为：充入气体为氩气，气体流量2.8-3.2sccm，阳极电压70-80V，阴极电压9-10V，阴极电流保持在10-14A。

本发明中的适用7.5-12μm波段的高效金反射膜及其制备方法，与现有技术相比，其有益效果为：

本发明中的适用7.5-12μm波段的高效金反射膜及其制备方法，通过在金膜层表面设计镀制多层红外介质材料膜层，提升了反射膜的反射率；利用Y₂O₃材料膜层连接，提升多层红外介质材料膜层与金膜的匹配结合能力，保证了膜层的牢固性，在实际生产过程中可有效避免膜层出现脱膜而导致废品率高的情况。

附图说明

图1是本发明中适用7.5-12μm波段的高效金反射膜的断面图；

图2是本发明实例2制备所得高效金反射膜的反射率光谱曲线图。

具体实施方式