1. 2. Методы нанесения просветляющих покрытий.

Существует ряд методов нанесения оптического покрытия на деталь. К наиболее распространенным и часто используемым относятся такие методы: 1- термическое и электронно-лучевое испарение в вакууме, 2- катодное распыление в вакууме.

Сущность первого метода заключается в конденсировании на поверхности подложки молекулярного потока плёнкообразующего вещества, нагреваемого в испарителе. Испаритель и подложку помещают в камеру с пониженным давлением. Для нагрева пленкообразующего материала используется резистивный нагрев (сопротивление) или мощность пучка электронной пушки (рис.2).

Второй метод основан на физическом явлении, заключающемся в том, что в ионизированном газе под действием ударов положительных ионов происходит разрушение материала катода-мишени. При определенных физико-химических условиях становится возможным перенос материала с поверхности мишени и конденсация распыленного материала на поверхности оптической детали. Надо отметить, что распыляемый материал осаждается на поверхности в виде тонкого и равномерного слоя (рис.3).

1 - рабочая камера; 2 - испаритель из тугоплавкого металла(W, Та, Мо); 3 - пленкообразующий материал; 4 - оптическая деталь с наносимой пленкой; 5 - нагреватель; 6 - пары испаряемого пленкообразующего материала.

Рис.2. Схема рабочей камеры установки получения покрытий путем

термического испарения.

Каждый из конденсационных методов имеет свои достоинства и недостатки. Метод термического испарения более универсален, чем метод катодного распыления, им можно наносить покрытия практически из любого элемента и соединения.

К преимуществам катодного распыления относятся:

• легкость нанесения покрытий из тугоплавких металлов, сплавов металлов с различным давлением паров, а также возможность нанесения полупроводниковых и диэлектрических покрытий сложного химического состава путем реактивного распыления;

• получение плотных покрытий с высокой адгезией к подложке;

• легкость получения равнотолщинных покрытий на плоских поверхностях большой площади.

1 - рабочая камера; 2 - катод-мишень; 3 - подложкодержатель; 4-оптическая деталь с наносимой пленкой; 5 - система напуска аргона.

Рис.3. Устройство для катодного распыления в вакууме.

К недостаткам катодного распыления, относятся такие моменты: во время процесса катодного распыления возникает нагрев подложки из- за интенсивного осаждения ионов пленкообразующего материала на её поверхности, малая скорость нанесения покрытия -0,1 мкм/ч.

В условиях тлеющего разряда операции измерения и управления затруднены, толщина покрытия обычно контролируется по мощности разряда и длительности распыления, что во многих случаях приводит к ошибкам, так как мощность разряда не определяет однозначно интенсивность молекулярного потока.

Термическое испарение в вакууме также имеет ряд преимуществ перед катодным распылением.

Покрытия получаются значительно более чистыми. Имеются возможности снижения содержания примесей в покрытиях путем обезгаживания и нанесения покрытий в сверхвысоком вакууме. При термическом испарении значительно проще осуществляется контроль параметров процесса, управление им, получение воспроизводимых результатов.

К недостаткам метода термического испарения следует отнести необходимость нагрева детали для лучшей адгезии получаемой пленки. И вследствие этого ограниченное применение термического способа для нанесения пленок на полимерную оптику.