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2022-08-15 05:58:20|作者:立博官方网站

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  考试时间:17周周三下午3:00---5:00(12月30号)题型:选择题(10*2)填空题(10题24分)判断题(10题)简答题(4题24分)综合题(2题22分,计算1题,论述1题)考试内容包含课本与课件,简答和综合题包含作业和例题

  1. 光束斜入射到膜堆时,S-偏振光的反射率总是比p-偏振光的反射率高(正确)

  3. 对于吸收介质,只要引入复折射率,进行复数运算,那么就可以完全使用无吸收

  6. 在斜入射情况下,带通滤光片S-偏振光的带宽比p-偏振光的带宽为大(正确)

  9. 斜入射时,银反射膜的偏振效应比铝反射膜大(Al:0.64-i5.50,Ag:0.050-

  10. 高反射介质膜的截止深度是指在截止波长处的反射率(错误,是指截止带中心处

  是减少或消除透镜、棱镜、平面镜等光学表面的反射光,从而增加这些元件的透光量,减少或消除系统的杂散光。

  ★3、掌握常见的多层膜系表达,例如G︱H L︱A代表什么?G︱2 H L︱A?

  ★5、单层减反射膜只能对某个波长和它附近的较窄波段内的光波起增透作用。为了在较宽的光谱范围达到更有效的增透效果,常采用双层、三层甚至更多层数的减反射膜。

  ★1、镀制金属反射膜常用的材料有铝(Al)、银(Ag)、金(Au)、铬等。

  中性分束镜能够在一定波段内把一束光按比例分成光谱成分相同的两束光, 也即它在一定的波长区域内,如可见区内,对各波长具有相同的透射率和反射率之比值——透反比。因而反射光和透射光不带有颜色,呈色中性。

  5、偏振中性分光膜分出的两束光,光强相等,但偏振状态不同,是两束振动方向互相垂直的线偏振光。因此,也将其称为偏振分光(束)膜。

  5、偏振中性分束棱镜是利用斜入射时光的偏振,实现50/50中性分光。㈣、截止滤光片

  截止滤光片是指要求某一波长范围的光束高效透射,而偏离这一波长的光束骤然变化为高反

  在一定的波段内,只有中间一小段是高透射率的通带,而在通带的两侧是高反射率的截止带。

  把被蒸发材料加热到蒸发温度,使之蒸发淀积到放置在工件架上的零件表面,形成所需要的膜层。

  真空度;表征真空的物理量。实际上是用气体压强来表示的。压强越小,真空度越高

  真空区可分成哪几个部分?粗线Pa;低线 Pa;超高线、真空度的计量;采用与压强相同的方法和单位。低压强对应高真空度,高压强对应低线 Pa,量度单位:帕斯卡(Pa)

  采用旋片式的转子和定子组成,随着转子的旋转,不断地进行吸气、压缩和排气的循环过程,使连到机械泵的线、油扩散泵的工作原理。P114,p115图3.3.4

  旋片式机械泵采用旋片式的转子和定子组成,随着转子的旋转,不断地进行吸气、压缩和排气的循环过程,使连到机械泵的真空室获得真空。

  油扩散泵加热真空油使之蒸发,油蒸汽沿泵芯导向管道向上喷射,遇到伞形喷嘴改变运动方向,向斜下方喷出,油蒸汽俘获由进气口扩散进入泵腔的气体分子,一同运动到泵壁,沿泵壁向下流动,达到油槽时,气体分子遇热蒸发,被与排气口连接的机械泵抽走。

  罗茨泵罗茨泵在泵腔内,有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上,由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间内,再经排气口排出。在转子之间,转子与泵壳

  低温冷凝泵低温冷凝泵是一种利用低温冷凝和低温吸附原理抽气的真空泵。是无油高真空环境 获得的设备。

  ★9、PVD使用的高线、线.热电偶线.热阴极电离线.冷阴极电离线、什么是电阻加热法?p120

  把薄片状或线状的高熔点金属(经常使用的是钨、钼、钛)做成舟箔或丝状的蒸发源,装上

  蒸镀材料,或用坩埚装上蒸镀材料,让电流通过蒸发源加热蒸镀材料使其蒸发,这就是电阻加热法。

  //★18、热蒸发镀膜与离子镀的绕射特性比较。P131 ★19、什么是离子辅助镀?p134

  电阻加热法把薄片状或线状的高熔点金属做成舟箔或丝状的蒸发源,装上蒸镀材料,或用坩埚装上蒸镀材料,让电流通过蒸发源加热蒸镀材料使其蒸发。

  溅射用高速正离子轰击膜料(靶)表面,通过动量传递,使其分子或原子获得足够的动能而从靶表面逸出(溅射),在被镀零件表面凝聚成膜。

  辉光放辉光放电是在线 Pa的真空中,在两个电极之间加上高电压时产生的放电现象。利用电极间的辉光放电进

  磁控溅射利用磁场与电子交互作用,使电子在靶表面附近成螺旋状运行,从而增大电子撞击氩气产生离子的概率。所产生的离子在电场作用下撞向靶面从而溅射出靶材。

  离子束溅射用离子源发射的高能离子束直接轰击靶材,使靶材溅射、沉积到零件表面成膜。

  离子辅助镀在热蒸发镀膜技术中增设离子发生器——离子源,产生离子束,在热蒸发进行的同时,用离子束轰击正在生长的膜层,形成致密均匀结构,使膜层的稳定性提高,达到改善膜层光学和机械性能的目的。

  等离子状态使指物质原子内的电子在高温下脱离原子核的吸引,使物质呈为正负带电粒子状态存在。

  1)膜层的填充密度,也叫聚集密度。它是膜层的实材体积和膜层的几何轮廓之比。

  2)膜层的微观组织物理结构(晶体结构)。即使用同样的膜层材料,采用不同的物理气态沉积技术(PVD),得到的膜层具有不同的晶体结构状态,具有不同的介电常数和折射率。

  3)膜层的化学成分。采用PVD的热蒸发技术制造光学薄膜几乎每一种化合物的膜层材料蒸发时都会有一定程度的热分解。沉积在基板表面的膜层是蒸发源材料热分解后又在零件表面再次化合反应的化合物膜层、分解物以及未分解材料的混合物,而且分解、化合反应进行的程度也受不同工艺的影响。最后所得到的是混合物的平均折射率。

  1)真空度的提高,聚集密度增大,牢固度增加,膜层结构得到改善,化学成分变纯但应力增加。

  2)沉积速率提高,聚集密度增大,膜层结构得到改善,光散射变小,牢固度增加。提高沉积速率的途径为增加蒸发源的面积和提高蒸发源的温度。

  3)基片温度的提高,有利于将吸附在基片表面的剩余气体分子排除,增加基片和沉积分子之间的结合力;同时会促使物理吸附向化学吸附转化,使膜层更加致密。但温度过高会使膜层变质。

  5、影响薄膜聚集密度的因素:基片温度;沉积速率;真空度;沉积入射角;离子轰击。

  2)基片温度。提高基片温度可以促进沉积的膜料分子与剩余气体分子的化学反应,改变膜层的结晶形式和晶格常数,从而改变折射率。

  ★6、什么是目视法膜厚控制?如何根据反射光的颜色近似判断薄膜的光学厚度?互补判断。p148

  利用人眼对薄膜厚度变化时引起光束透过强度的变化,或薄膜的干涉色的变化,来判断膜层的厚度。

  根据薄膜干涉色的变化来控制膜厚是因为当单层薄膜的光学厚度为λ/4,薄膜的折射率为基底折射率的平方根时,则对波长为λ的光而言,产生零反射。而对其他波长的光仍有不同程度的反射。这样,如果入射光是白光,因反射光缺少某些颜色的光而带有颜色,颜色的变化决定于光学厚度的变化。对于一定的颜色,必定相应地对应一定的厚度,于是就可以根据反射光的颜色近似判断薄膜的光学厚度。

  对垂直入射的光,当介质薄膜的光学厚度nd=π/4时,薄膜的反射和透过就会出现一个极值。

  根据薄膜的这种特性,能够比较精确地控制薄膜的厚度。当记录器上出现一个极值时,我们就知道,现在薄膜的光学厚度是控制波长的λ/4。

  当晶片上镀了某种膜层,使晶片的厚度增大,则晶片的固有频率会相应的变化。石英晶体膜厚监控仪是通过测量频率或与频率有关的参量的变化而监控淀积薄膜的厚度。

  宽光谱膜厚监控是采用宽光谱快速扫描光度计与计算机联合监控膜厚。利用实测的光谱曲线与理论光谱曲线进行比较,以评价函数表示比较结

  果并将其返回给控制系统,从而及时修正所镀曲线、可以获得均匀膜层厚度的蒸发源与零件位置:p158

  石英晶体具有压电效应。其固有频率不仅取决于几何尺寸和切割类型,还与其厚度有关。厚度的改变使得固有频率发生变化。

  其实质是光电极值法。数值计算出膜层厚度与不同波长的反射率关系得到某一厚度对应的极值波长。

  在很宽的波长范围内监视薄膜特性。直观、精度高。其方法是在镀膜前将所计算出的宽光谱范围法的透过率特性与镀膜时的实测数值比较,不断修正,比较值最小时即停止镀膜。

  铝是金属膜中唯一从紫外(0.2μm)到红外(30μm)均具有较高反射率的材料。铝膜对玻璃衬底的附着力较好,机械强度和化学稳定性相对较好,可以满足在多种场合下用做外反射膜。

  银膜的优点在可见与红外波段均具有最高的反射率,用做分光薄膜有良好的中性和很小的偏振差异。缺点是紫外区域反射率低,与玻璃的附着较差,机械强度和化学稳定性不佳,易于氧化或者硫化。常用做胶合零件和内反射零件,用做外反薄膜需要选择合适的保护层。

  金膜只有在波长大于800nm的红外区域才表现出高反射特性,薄膜自身拥有良好的化学稳定性,所以常用做红外系统中的外反射镜,不需特别的保护层。金膜与玻璃的附着力不高,可以用铬或者钛作附着力增强层。新蒸发的金膜往往较软,经过一周的放置以后硬度会有所增加。

  铬膜的最大优点是在可见光区的分光特性几乎呈中性,在玻璃上的牢固性极佳,吸收特性受沉积条件的影响较小,提高沉积温度有助于提高其反射率。铬膜光学特性的长期稳定性好。铬膜的缺点是吸收较大。

  氟化物、硫化物(ZnS)和氧化物(氧化钛Zr02、氧化锆TiO2和氧化硅Si02)

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