金属膜反射コーティング

銀は1930年代半ばまで最も一般的な金属材料であり、精密光学機器の主要な反射膜材料として、通常は液体中で化学めっきされていました。液体化学めっき法は建築用ミラーの製造にも用いられ、この用途では銀膜がガラス表面に確実に密着するように非常に薄い錫層が使用され、さらに外側に銅層を追加することで保護されていました。屋外表面用途では、銀は空気中の酸素と反応して硫化銀が生成され、光沢を失います。しかし、めっき直後の銀膜は反射率が高く、また銀は非常に蒸発しやすいため、現在でも部品の短期使用における一般的な材料として使用されています。銀は、平面度検査用の干渉計プレートなど、一時的なコーティングが必要な部品にもよく使用されます。次のセクションでは、保護コーティングを施した銀膜についてさらに詳しく説明します。

1930年代、天体観測用鏡のパイオニアであるジョン・ストロングは、化学的に製造された銀膜を、蒸着法で製造されたアルミニウム膜に置き換えた。
アルミニウムは、蒸発しやすく、紫外線、可視光、赤外線に対する反射率が高く、プラスチックを含むほとんどの材料に強力に密着するため、鏡のメッキに最も一般的に使用される金属です。メッキ直後にはアルミニウム鏡の表面に薄い酸化皮膜が形成され、鏡面の腐食を防ぐのに役立ちますが、アルミニウム鏡の反射率は使用中に徐々に低下します。これは、使用中、特にアルミニウム鏡が外部に完全に露出している場合、鏡面にほこりや汚れが必然的に付着し、反射率が低下するためです。ほとんどの機器の性能は、わずかな反射率の低下によって深刻な影響を受けません。しかし、最大限の光エネルギーを収集することを目的とする場合、アルミニウム鏡は皮膜層を損傷せずに洗浄することが難しいため、メッキされた部品は定期的に再メッキされます。これは特に大型反射望遠鏡に当てはまります。望遠鏡の主鏡は非常に大きく重いため、通常は天文台に特別に設置されたコーティング装置を用いて毎年再メッキされます。蒸着中は主鏡を回転させるのではなく、複数の蒸着源を用いて膜厚の均一性を確保します。現在でもほとんどの望遠鏡でアルミニウムが使用されていますが、最新の望遠鏡の中には、銀の保護コーティングを含むより高度な金属膜を蒸着するものもあります。
金は赤外線反射膜のめっきに最適な材料と言えるでしょう。金膜の反射率は可視光領域で急速に低下するため、実際には700nm以上の波長でのみ使用されます。ガラス上に金をめっきすると、損傷を受けやすい軟らかい膜が形成されます。しかし、金はクロム膜やニッケルクロム膜（ニッケル80％、クロム20％を含む抵抗膜）には強く密着するため、金膜とガラス基板の間にはスペーサー層としてクロム膜やニッケルクロム膜がよく用いられます。
ロジウム（Rh）とプラチナ（Pt）の反射率は、上述の他の金属に比べてはるかに低く、耐食性に関する特別な要件がある場合にのみ使用されます。どちらの金属膜もガラスにしっかりと密着します。歯科用ミラーは、非常に過酷な外部環境にさらされ、熱による滅菌が必要となるため、ロジウムでコーティングされることがよくあります。ロジウム膜は、自動車のミラ​​ーにも使用されています。自動車のミラ​​ーは、多くの場合、車の外側にある前面反射板であり、天候、洗浄プロセス、および洗浄処理時の特別な注意の影響を受けやすいためです。以前の記事では、ロジウム膜の利点は、アルミニウム膜よりも安定性が高いことだと述べていました。

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