[发明专利]紫外光平面反射镜及其应用以及制备方法

说明书

本发明公开一种紫外光平面反射镜，包括平面基体和多层镀膜结构；所述多层镀膜结构由二氧化钛层与二氧化硅层交替层叠镀膜形成，所述多层镀膜结构的总层数为30~34，二氧化钛层的膜层厚度为10~99nm，二氧化硅层的膜层厚度范围29~140nm。所述紫外光平面反射镜从多个维度综合考虑（膜层材料、层数、膜层厚度以及膜层厚度变化规律），设计出紫外光反射镀层结构，不仅降低了总层数，并且能够针对太阳光中的紫外光进行反射：对紫外光的反射率达到90%以上，对红外光及可见光的反射率在10%以下。不仅具有良好的光学性能，还具有良好的强度，并且能组成较大的阵列。

技术领域

本发明涉及光学反射镜技术领域，尤其涉及用于对太阳光中的紫外光平面反射镜及其应用，以及所述紫外光平面反射镜的制备方法。

背景技术

紫外光反射镜主要用于军事医疗、航空航天、光固化、材料光老化领域。通常是在基体上镀膜来实现对紫外光的反射。现有技术中，为了提高对紫外光的反射率采用二氧化锆与二氧化硅进行交替镀膜，镀膜层数需要数十层，甚至达到36层以上才能具有较好的紫外光反射效果。虽然二氧化锆与二氧化硅的组合镀膜结构对于非自然光中的紫外线具有较高反射率，但是太阳光（自然光）的光谱成分比非自然光更加复杂，不仅含有紫外光，同时还含有可见光以及红外光，在对太阳光中的紫外光进行反射时，还需要降低对可见光和红外光的反射率，使可见光和红外光尽可能的发生透射或被吸收。

由于现有技术中的紫外光反射镜并不能很好的从太阳光中分离出紫外光，尤其是反射紫外光的时候还会将红外光进行反射，特别是无法用于大型的处于自然环境下的受试材料易损的光老化实验，在太阳辐射高反射聚集状态下，红外光会导致样品升温而发生过应力损坏，严重干扰紫外光对样品造成的老化作用。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种紫外光平面反射镜，能够针对太阳光中的紫外线具有高反射率而对太阳光中的红外光具有低反射率。

一种紫外光平面反射镜，其特征在于，包括平面基体和多层镀膜结构；所述多层镀膜结构由二氧化钛层与二氧化硅层交替层叠镀膜形成，所述多层镀膜结构的总层数为30~34，二氧化钛层的膜层厚度为10~99nm，二氧化硅层的膜层厚度范围29~140nm。

进一步，所述二氧化钛层的膜层厚度按如下规律设计：膜层厚度在开始镀膜阶段膜层厚度逐层增加，中层膜厚逐渐增加到某一极大值后逐渐减小至某一极小值，循环若干周期；最后几层镀膜须大幅增加膜厚，达到各膜层厚度的最大值；

所述二氧化硅层的膜层厚度按下规律设计：膜层厚度在开始镀膜阶段膜层厚度逐层减少，中层膜厚逐渐增加到某一极大值后逐渐减小至某一极小值，循环若干周期；最后几层膜厚变化幅度较大，须大幅增加或减少膜厚，达到各膜层厚度的最大值或最小值；

所述二氧化钛层膜层与二氧化硅膜层交替镀制，二氧化钛膜层厚度与二氧化硅膜层厚度变化趋势基本呈相反规律。

本发明还提供一种紫外光平面反射镜的应用，由数个所紫外光平面反射镜组成阵列并组成锅盖形状，用于反射太阳光将其中的紫外光聚光透照射到焦点上用于光老化实验。

本发明还提供一种紫外光反射镜的制备方法，包括以下步骤：

预处理：对平面基体进行粗磨，使平面基体的两个平面表面粗糙度为150号~220号；然而，对粗磨后的平面基体进行精磨，使平面基体的两个平面达的表面粗糙度为320号~400号；再对精磨后的平面基体进行抛光，使平面基体的两个平面达到镀膜所需的表面光洁度和面型精度要求；

多层镀膜：将经过预处理的平面基体清洗干净，并装夹在镀膜机的真空镀膜室内，在真空镀膜室内中两个膜料器中分别加入对应的二氧化钛和二氧化硅膜料；当真空镀膜室内的真空度和温度达到指标后，在镀膜程序控制下，在平面基体的一个平面上完成二氧化钛层与二氧化硅层交替层叠镀膜，形成如权利要求1~6所述的多层镀膜结构的紫外光反射镜。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：