一种耐高低温冲击的长波红外光学薄膜的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光学薄膜的技术领域，具体涉及一种耐高低温冲击的长波红外光学薄膜的制备方法。
【背景技术】
[0002]长波红外光学薄膜在空间光学遥感系统红外相机和多光谱成像仪中广泛应用，主要用于对地成像观测和光谱分析监测；在我国新波段/谱段、新原理空间光学遥感器技术发展规划中，也对长波红外光学薄膜器件提出了研发需求。空间光学遥感系统应用长波红外薄膜，要求可适应空间和地面环境条件，具有高稳定性和高可靠性。
[0003]由于长波红外光学薄膜空间应用的重要性，同时其使用环境为低温或超低温。同时膜层一般较厚，达到几十个微米，镀膜材料的性能一般差异也较大，需要考虑薄膜能否经受多次高低温循环冲击。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供了一种耐高低温冲击的长波红外光学薄膜的制备方法，能够使所镀制的长波红外光学薄膜与基片附着牢固，满足空间光学遥感系统的要求，具有高稳定性和高可靠性。
[0005]实现本发明的技术方案如下:
[0006]一种耐高低温冲击的长波红外光学薄膜的制备方法，包括以下步骤:
[0007]步骤一、对锗基片分别采用分析纯的盐酸浸泡、去离子水冲洗、分析纯的丙酮超声清洗和分析纯的乙醇超声清洗；
[0008]步骤二、将清洗后的锗基片放入镀膜机中，然后对镀膜机抽真空至3.0?5.0X10 3Pa，在抽真空的同时开启加热系统，加热至150?180°C，当真空度和温度均达到要求时，使用镀膜机上的霍尔离子源轰击锗基片，活化锗基片的表面；
[0009]步骤三、采用电阻蒸发方法在活化后的锗基片表面镀制一层均匀锗薄膜，锗薄膜厚度为10?30nm ；
[0010]步骤四、采用电阻蒸发方法在锗薄膜上表面镀制长波红外光学薄膜。
[0011]进一步地，所述长波红外光学薄膜为由碲化铅和硫化锌组成的增透膜系、干涉截止膜系或多半波膜系。
[0012]进一步地，步骤一具体为:对锗基片先采用分析纯的盐酸浸泡10?20min，再用去离子水冲洗3?5遍；然后采用分析纯的丙酮超声清洗10?20min，采用分析纯的乙醇超声清洗10?20min。
[0013]有益效果:
[0014](1)本发明所述方法整个过程工艺稳定，重复性好，操作简便，可操作性强。
[0015](2)本发明所述方法中的清洗步骤能够彻底洗掉锗基片在加工时产生的油脂等污染物。
[0016](3)采用本发明所述方法镀制的长波红外光学薄膜与基片附着牢固，能够满足空间光学遥感系统的要求，具有高稳定性和高可靠性。
[0017](4)本发明所述方法采用锗薄膜作为过渡层，不仅可以与锗基片牢固结合，还能够提高锗基片与薄膜的附着力，同时不影响整体的光谱性能。
[0018](5)本发明所述方法对于以锗基片为基底的所有长波红外光学薄膜都是适用的。
【具体实施方式】
[0019]下面举实施例，对本发明进行详细描述。
[0021]步骤一、对锗基片先采用分析纯的盐酸浸泡10?20min，盐酸浸泡是为了去除基片在加工和包装过程中沾在基片表面的有机物，如果不能清洗干净则会影响膜层与基片的结合；再用去离子水冲洗3?5遍；然后采用分析纯的丙酮超声清洗10?20min，采用分析纯的乙醇超声清洗10?20min ;最后晾干装入基片架中；
[0022]步骤二、将基片放入镀膜机中，然后对镀膜机抽真空至3.0?5.0X 10_3Pa，在抽真空的同时开启加热系统，加热至150?180°C，当真空度和温度均达到要求时，使用镀膜机上的霍尔离子源轰击基片，活化基片的表面，具体为:首先打开霍尔离子源通氩气，气流量为10?30sccm，再开启阴极电压至100?200V，然后开启阳极电压至50?100V，这时由于阳极电压的变化，阳极电流在0.5?1.0A范围内变化，电离产生的氩离子轰击活化基片表面。
[0023]步骤三、采用电阻蒸发方法在活化后的锗基片表面镀制一层均匀锗薄膜，锗薄膜厚度为10?30nm ;通过实验验证，过渡层材料厚度小于10nm时，镀制的长波红外薄膜无法经受高低温冲击，当过渡层材料大于30nm，对于长波红外光学薄膜耐高低温冲击无更明显改善。
[0024]步骤四、在锗薄膜上表面采用电阻蒸发方法镀制长波红外光学薄膜，所述长波红外光学薄膜的厚度根据实际需要确定，一般为5 μ m-40 μ m厚的由碲化铅材料和硫化锌材料组成的长波红外光学薄膜膜系，所述长波红外光学薄膜膜系包括增透膜系、干涉截止膜系和多半波膜系等。
[0025]综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种耐高低温冲击的长波红外光学薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一、对锗基片分别采用分析纯的盐酸浸泡、去离子水冲洗、分析纯的丙酮超声清洗和分析纯的乙醇超声清洗； 步骤二、将清洗后的锗基片放入镀膜机中，然后对镀膜机抽真空至3.0?5.0X 10 3Pa，在抽真空的同时开启加热系统，加热至150?180°C，当真空度和温度均达到要求时，使用镀膜机上的霍尔离子源轰击锗基片，活化锗基片的表面； 步骤三、采用电阻蒸发方法在活化后的锗基片表面镀制一层均匀锗薄膜，锗薄膜厚度为 10 ?30nm ； 步骤四、采用电阻蒸发方法在锗薄膜上表面镀制长波红外光学薄膜。2.如权利要求1所述的一种耐高低温冲击的长波红外光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述长波红外光学薄膜为由碲化铅和硫化锌组成的增透膜、干涉截止膜或多半波膜。3.如权利要求1所述的一种耐高低温冲击的长波红外光学薄膜的制备方法，其特征在于，步骤一具体为:对锗基片先采用分析纯的盐酸浸泡10?20min，再用去离子水冲洗3?5遍；然后采用分析纯的丙酮超声清洗10?20min，采用分析纯的乙醇超声清洗10?20mino
【专利摘要】本发明公开一种耐高低温冲击的长波红外光学薄膜的制备方法，包括：一、对锗基片分别采用分析纯的盐酸浸泡、去离子水冲洗、分析纯的丙酮超声清洗和分析纯的乙醇超声清洗；二、将清洗后的锗基片放入镀膜机中，然后对镀膜机抽真空至3.0～5.0×10-3Pa，在抽真空的同时开启加热系统，加热至150～180℃，当真空度和温度均达到要求时，使用镀膜机上的霍尔离子源轰击锗基片，活化锗基片的表面；三、采用电阻蒸发方法在活化后的锗基片表面镀制一层均匀锗薄膜，锗薄膜厚度为10～30nm；四、采用电阻蒸发方法在锗薄膜上表面镀制长波红外光学薄膜，本发明能使所镀制的长波红外光学薄膜与基片附着牢固，满足空间光学遥感系统的要求。
【IPC分类】G02B1/115, C23C14/26, C23C14/16, C23C14/06
【公开号】CN105274477
【申请号】CN201510599653
【发明人】董茂进, 王多书, 熊玉卿, 王田刚, 王济洲, 蔡宇宏, 徐嶺茂, 李凯朋
【申请人】无锡泓瑞航天科技有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月18日