1 معلمات الأداء بعد الطلاء
في المقالة السابقة، قدمنا الوظائف والمبادئ وبرامج التصميم وتقنيات الطلاء الشائعة للأغشية الرقيقة الضوئية.في هذه المقالة، نقدم اختبار معلمات ما بعد الطلاء.تتضمن معلمات الأداء لسطح المكون بعد الطلاء النفاذية (النفاذية)، والانعكاس (R)، والامتصاص (A)، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، الامتصاصية (النفاذية)، وما إلى ذلك.يجب أيضًا اختبار وتحليل خاصية التشتت S (المبعثر) لسطح الفيلم.
النفاذية T هي نسبة طاقة شدة الضوء التي تمر عبر الفيلم إلى طاقة الضوء الساقطة.الانعكاس R هو نسبة طاقة الشدة المنعكسة عن سطح الطلاء إلى الطاقة الساقطة.الامتصاص A هو نسبة الطاقة الضوئية التي تمتصها طبقة الفيلم إلى الطاقة الضوئية الساقطة.بالنسبة لهذه المعلمات الثلاث، توجد العلاقات التالية:
ت + ص + أ = 1
أي أن مجموع النفاذية والانعكاسية والامتصاص لطبقة الفيلم هو الثابت 1. وهذا يعني أنه بعد مرور شعاع الضوء عبر الغشاء، يمر جزء منه، وينعكس جزء منه بعيدًا، والباقي يتم امتصاصه بواسطة الغشاء.
على الالمكون البصريالرسومات، وعادة ما تكون نفاذية أو انعكاس سطح الفيلم مطلوبة، ويجب تحديد النطاق الطيفي وزاوية الإصابة في حالة التطبيق بوضوح.إذا كان الاستقطاب مطلوبًا أيضًا، فيجب تحديد نطاق حالات الاستقطاب بوضوح.على سبيل المثال، متطلبات الطلاء في الشكل أدناه هي أنه عند 770 نانومتر، يجب أن لا تقل الانعكاسية عن 88% عند حدوث 45 درجة، وعند 550 نانومتر، يجب أن لا تقل النفاذية عن 70% عند حدوث 45 درجة.
بالإضافة إلى الخصائص البصرية المذكورة أعلاه، يجب أيضًا مراعاة الخصائص الميكانيكية والكيميائية لطبقة الفيلم الضوئية، بما في ذلك مقاومة التآكل والصلابة وقابلية ذوبان طبقة الفيلم.بالإضافة إلى ذلك، يجب أيضًا مراعاة جودة السطح البصري بعد الطلاء، بما في ذلك متطلبات الحفر والخدوش والأوساخ والبقع وما إلى ذلك.
2 مبدأ مقياس الطيف الضوئي
في هذا البحث، نركز على الخواص البصرية لطرق اختبار الفيلم لنقدم عمليًا مقياس الطيف الضوئي الرئيسي (مقياس القطع الضوئي) ومقياس القطع الناقص (مقياس القطع الناقص) لاختبار معلمات الفيلم، ويمكن لمقياس الطيف الضوئي اختبار خصائص النفاذية والانعكاسية والامتصاص للأغشية البصرية. منتجات.يمكن لمقياس القطع الناقص قياس سمك وخصائص الاستقطاب لطبقة الفيلم، ومبدأ كلاهما مشابه.
يمكن تقسيم هيكل هذا الجهاز إلى جزأين: قناة توليد الشعاع وقناة استقبال الشعاع، عندما يلزم اختبار نفاذية المكون، يتم وضع المكون في منتصف القناتين، بحيث تكون الحزمة يمر عبر العينة، وعندما يلزم اختبار انعكاسية المكون، يتم وضع المكون على نفس الجانب من القناتين، بحيث ينعكس الشعاع بواسطة العينة.على سبيل المثال، يظهر مبدأ مقياس الطيف الضوئي لقياس نفاذية العينة في الشكل التالي:
في الشكل أعلاه، الطرف الأيسر هو قناة توليد الشعاع، باستخدام مصدر ضوء واسع الطيف لإصدار الضوء، ومن ثم من خلال تقسيم الشبكة واختيار الشق، يتم إخراج طول موجي محدد من الضوء، ويمر الشعاع عبرها يصبح الموازاة 1 شعاعًا موازيًا، ثم يمر عبر المستقطب الذي يمكنه تدوير الزاوية، ويصبح ضوءًا مستقطبًا، وينقسم الضوء المستقطب إلى شعاعين بواسطة الطيف بعد تجميع الموازاة 2.ينعكس شعاع ضوئي إلى الكاشف المرجعي، حيث يتم استخدام شعاع الضوء المجمع كمرجع لتصحيح انجراف الطاقة بسبب تقلبات مصدر الضوء، ويمر شعاع ضوئي آخر عبر العينة، ويتم إعادة تشكيله بواسطة ميزاء 3 وميزاء 4، ويدخل الكاشف في أقصى الطرف الأيمن للاختبار.في الاختبار الفعلي، يتم الحصول على قيمتين للطاقة عن طريق إدخال وإخراج العينة المختبرة، ويمكن الحصول على نفاذية العينة من خلال مقارنة الطاقة.
مبدأ مقياس القطع الناقص مشابه لمبدأ مقياس الطيف الضوئي أعلاه، فيما عدا أنه تتم إضافة لوحة موجية دوارة 1/4 كعنصر تعويض في قناة إرسال الشعاع وقناة الاستقبال، كما يتم إضافة مستقطب أيضًا في قناة الاستقبال بحيث يمكن تحليل خصائص الاستقطاب للعينة بشكل أكثر مرونة.في بعض الحالات، سيستخدم مقياس القطع الناقص أيضًا مصدر ضوء واسع الطيف بشكل مباشر، ويعتمد مقياس طيف الشق والمقسم في الطرف المتلقي، جنبًا إلى جنب مع كاشف مصفوفة خطية، لتحقيق اختبار أداء المكون.
3. اختبار النفاذية
في اختبار النفاذية، لتجنب انعكاس استقبال الكاشف لشعاع الضوء، غالبًا ما يتم استخدام المجال المدمج كمستقبل، ويظهر المبدأ على النحو التالي:
كما يتبين من الشكل أعلاه، فإن الكرة المدمجة عبارة عن كرة تجويف مطلية بمادة طلاء انعكاس بيضاء منتشرة على الجدار الداخلي، ويوجد ثقب نافذة على جدار الكرة، والذي يستخدم كفتحة ضوء للضوء الساقط وفتحة استقبال كاشف الضوء.بهذه الطريقة، ينعكس الضوء الذي يدخل المجال المدمج عدة مرات من خلال طلاء الجدار الداخلي، مما يشكل إضاءة موحدة على الجدار الداخلي، ويتم استقباله بواسطة الكاشف.
على سبيل المثال، يتم عرض هيكل الجهاز المستخدم لاختبار نفاذية اللوحة الضوئية أدناه
في الشكل أعلاه، يتم وضع العينة التي تم اختبارها على طاولة ضبط يمكن إزاحتها في الاتجاهين x وy.يمكن اختبار نفاذية العينة في أي موضع عن طريق التحكم بالكمبيوتر في جدول الضبط.يمكن أيضًا الحصول على توزيع النفاذية للزجاج المسطح بالكامل عن طريق اختبار المسح، ويعتمد دقة الاختبار على حجم بقعة الشعاع.
4. اختبار الانعكاسية
لقياس انعكاسية الفيلم البصري، عادة ما تكون هناك طريقتان، إحداهما القياس النسبي والأخرى القياس المطلق.تتطلب طريقة القياس النسبي استخدام عاكس ذو انعكاس معروف كمرجع لاختبار المقارنة.من الناحية العملية، يجب معايرة انعكاس المرآة المرجعية بانتظام مع تقادم طبقة الفيلم أو تلوثها.ولذلك، فإن هذه الطريقة بها أخطاء محتملة في القياس.وتتطلب طريقة قياس الانعكاسية المطلقة معايرة الانعكاسية لجهاز الاختبار دون وضع العينة.في الشكل أدناه، يتم إعطاء هيكل جهاز VW الكلاسيكي لتحقيق القياس المطلق لانعكاسية العينة:
يوضح الشكل الأيسر في الشكل أعلاه هيكل على شكل حرف V يتكون من ثلاث مرايا، M1 وM2 وM3.أولاً، يتم اختبار قيمة شدة الضوء في هذا الوضع وتسجيلها على أنها P1.بعد ذلك، في الشكل الأيمن، يتم وضع العينة قيد الاختبار، ويتم تدوير المرآة M2 إلى الموضع العلوي لتكوين هيكل على شكل W.ويمكن الحصول على الانعكاسية المطلقة للعينة المقاسة.يمكن أيضًا تحسين هذا الجهاز، على سبيل المثال، تم تجهيز العينة قيد الاختبار أيضًا بطاولة دوارة مستقلة، بحيث يمكن تدوير العينة قيد الاختبار إلى أي زاوية، عن طريق تدوير مرآة M2 إلى موضع الانعكاس المقابل، لتحقيق خرج الشعاع، بحيث يمكن اختبار انعكاسية العينة بزوايا متعددة.
على سبيل المثال، يظهر أدناه هيكل الجهاز المستخدم لاختبار انعكاسية اللوحة الضوئية:
في الشكل أعلاه، يتم وضع العينة التي تم اختبارها على جدول تعديل الترجمة x/y، ويمكن اختبار انعكاسية العينة في أي موضع من خلال التحكم الكمبيوتري في جدول التعديل.من خلال اختبار المسح، يمكن أيضًا الحصول على خريطة توزيع الانعكاس للزجاج المسطح بالكامل.
اتصال:
Email:jasmine@pliroptics.com ;
الهاتف/واتساب/ويشات: 86 19013265659
الويب: www.pliroptics.com
إضافة:المبنى 1، رقم 1558، طريق المخابرات، تشينغبايجيانغ، تشنغدو، سيتشوان، الصين
وقت النشر: 23 أبريل 2024
