Optiliste katete paigaldamise töövoog hõlmab tavaliselt järgmisi põhietappe: eeltöötlus, katmine, kile jälgimine ja reguleerimine, jahutamine ja eemaldamine. Konkreetne protsess võib varieeruda sõltuvalt seadme tüübist (näiteks aurustuskatja, pihustuskatja jne) ja katmisprotsessist (näiteks ühekihiline kile, mitmekihiline kile jne), kuid üldiselt on optilise katmise protsess ligikaudu järgmine:
Esiteks, ettevalmistusetapp
Optiliste komponentide puhastamine ja ettevalmistamine:
Enne katmist tuleb optilised komponendid (nt läätsed, filtrid, optiline klaas jne) põhjalikult puhastada. See samm on katte kvaliteedi tagamise alus. Levinud puhastusmeetodite hulka kuuluvad ultrahelipuhastus, peitsimine, aurupuhastus jne.
Puhtad optilised elemendid asetatakse tavaliselt katmismasina pöörlevale seadmele või kinnitussüsteemile, et tagada nende stabiilsus katmisprotsessi ajal.
Vaakumkambri eeltöötlus:
Enne optilise elemendi asetamist katmismasinasse tuleb katmiskamber teatud vaakumisse pumbata. Vaakumkeskkond suudab tõhusalt eemaldada õhust lisandeid, hapnikku ja veeauru, takistada nende reageerimist kattematerjaliga ning tagada kile puhtuse ja kvaliteedi.
Üldiselt peab katmiskamber saavutama kõrge vaakumi (10⁻⁵ kuni 10⁻⁶ Pa) või keskmise vaakumi (10⁻³ kuni 10⁻⁴ Pa).
Teiseks, katmisprotsess
Katteallikas:
Katteallikas on tavaliselt aurustus- või pihustusallikas. Erinevad katteallikad valitakse vastavalt katmisprotsessile ja materjalile.
Aurustusallikas: Kattematerjali kuumutatakse aurustusolekusse kütteseadme, näiteks elektronkiireauruti või takistuskuumutusauruti abil, nii et selle molekulid või aatomid aurustuvad ja ladestuvad vaakumis optilise elemendi pinnale.
Pihustusallikas: kõrgepinge rakendamisel põrkab sihtmärk ioonidega kokku, pihustades välja sihtmärgi aatomid või molekulid, mis ladestuvad optilise elemendi pinnale kile moodustamiseks.
Kilematerjali sadestamine:
Vaakumkeskkonnas aurustub või pritsib kaetud materjal allikast (näiteks aurustusallikast või sihtmärgist) ja ladestub järk-järgult optilise elemendi pinnale.
Sadestamiskiirust ja kile paksust tuleb täpselt kontrollida, et tagada kilekihi ühtlus, pidev ja vastavus konstruktsiooninõuetele. Sadestamise ajal tekkivad parameetrid (näiteks voolutugevus, gaasivool, temperatuur jne) mõjutavad otseselt kile kvaliteeti.
Kile jälgimine ja paksuse kontroll:
Katmisprotsessis jälgitakse kile paksust ja kvaliteeti tavaliselt reaalajas ning tavaliselt kasutatavad jälgimisvahendid on kvartskristallmikrokaal (QCM) ** ja muud andurid, mis suudavad täpselt tuvastada kile sadestumiskiirust ja paksust.
Nende jälgimisandmete põhjal saab süsteem automaatselt reguleerida parameetreid, nagu katteallika võimsus, gaasi voolukiirus või komponendi pöörlemiskiirus, et säilitada kilekihi konsistents ja ühtlus.
Mitmekihiline kile (vajadusel):
Mitmekihilist struktuuri vajavate optiliste komponentide puhul viiakse katmisprotsess tavaliselt läbi kiht kihi haaval. Pärast iga kihi sadestamist teostab süsteem korduvalt kile paksuse tuvastamise ja reguleerimise, et tagada iga kilekihi kvaliteedi vastavus projekteerimisnõuetele.
See protsess nõuab iga kihi paksuse ja materjalitüübi täpset kontrolli, et tagada iga kihi võime täita selliseid funktsioone nagu peegeldus, läbilaskvus või interferents kindlas lainepikkuste vahemikus.
Kolmandaks, jahuta ja eemalda
CD:
Pärast katmise lõpetamist tuleb optikat ja katmismasinat jahutada. Kuna seadmed ja komponendid võivad katmisprotsessi ajal kuumeneda, tuleb need jahutussüsteemi, näiteks jahutusvee või õhuvoolu abil toatemperatuurini jahutada, et vältida termilisi kahjustusi.
Mõnedes kõrge temperatuuriga katmisprotsessides ei kaitse jahutamine mitte ainult optilist elementi, vaid võimaldab ka kilel saavutada optimaalse nakkuvuse ja stabiilsuse.
Optilise elemendi eemaldamine:
Pärast jahtumist saab optilise elemendi katmismasinast eemaldada.
Enne eemaldamist on vaja kontrollida katte mõju, sealhulgas kilekihi ühtlust, kile paksust, adhesiooni jne, et tagada katte kvaliteedi vastavus nõuetele.
4. Järeltöötlus (valikuline)
Kile kõvenemine:
Mõnikord tuleb kaetud kilet kriimustuskindluse ja vastupidavuse parandamiseks kõvendada. Tavaliselt tehakse seda näiteks kuumtöötluse või ultraviolettkiirguse abil.
Kile puhastamine:
Kile pinnalt saasteainete, õlide või muude lisandite eemaldamiseks võib olla vajalik teostada väiksemaid puhastusi, näiteks puhastamist, ultrahelitöötlust jne.
5. Kvaliteedikontroll ja testimine
Optilise jõudluse test: Pärast kattekihi valmimist tehakse optilise komponendiga rida jõudlusteste, sealhulgas valguse läbilaskvus, peegelduvus, kile ühtlus jne, et tagada selle vastavus tehnilistele nõuetele.
Nakketest: Teibikatse või kriimustuskatse abil kontrollige, kas kile ja aluspinna vaheline nakkuvus on tugev.
Keskkonnastabiilsuse testimine: Mõnikord on praktilises rakenduses kattekihi töökindluse tagamiseks vaja läbi viia stabiilsusteste keskkonnatingimustes, nagu temperatuur, niiskus ja ultraviolettvalgus.
– Selle artikli avaldasvaakumkatmismasinate tootjaGuangdongi Zhenhua
Postituse aeg: 24. jaanuar 2025