Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
Просветляющие, светоделительные и зеркальные покрытия, работающие в видимой части спектра (например, визуальные приборы), часто характеризуют интегральным коэффициентом отражения. Измеряют значения интегральных коэффициентов отражения на фотоэлектрических рефлексометрах. Например, рефлексо-метр КЮ-373М предназначен для измерения интегральных коэффициентов отражения от плоских и сферических поверхностей в видимой части спектра. Рефлексометры могут быть дополнены набором светофильтров, позволяющих производить измерения в различных участках спектра (ЭА-101).
Для контроля рассеяния в отраженном свете просветляющих и высокоотражающих покрытий в видимой части спектра широко используется фотоэлектрический фотометр ЮС-36 (угол рассеяния 35°).
Для контроля рассеяния плоскопараллельных пластин в проходящем свете видимого спектра используют прибор модели ИФ-136. Прибор дает суммарное значение коэффициента рассеяния для двух поверхностей.
При отработке технологических режимов нанесения покрытий необходимо измерять оптические константы одиночных слоев. К ним относятся оптическая толщина слоя, показатель преломления и его дисперсия, коэффициент поглощения. Для измерения оптической толщины и показателя преломления одиночных слоев применяют эллипсометрические и спектрофотометрические методы
549
[8.15]. Эллипсометрические методы основаны на анализе эллиптичности поляризованного света, отраженного от поверхности с исследуемым слоем. Форма и ориентация эллипса зависят от толщины и показателя преломления поверхностного слоя. Зависимости носят сложный характер, и их обработка требует использования ЭВМ или номограмм.
Спектрофотометрические методы основаны на измерении спектрального коэффициента отражения (пропускания). В выбранном диапазоне спектра коэффициент отражения (пропускания) приобретает экстремальные значения (минимумы и максимумы) для тех длин волн, для которых оптическая толщина слоя кратнаХ/4, т. е. имеет место соотношение nd = /гдэкстр/4, гдеk-1,2, ...
Значения коэффициентов отражения в экстремумах нечетных порядков определяются соотношением показателей преломления слоя (пс) и подложки (яподл), что позволяет определять показатель преломления исследуемого слоя
При п < п„„пп используют минимальные значения коэффициен-
и ПОДЛ
та отражения, а при пс > пподл — максимальные.
Метод пригоден для однородных слоев с пренебрежимо малым поглощением.
Для измерения малых значений коэффициента поглощения используют различные модификации спектрофотометрических методов [8.15, 8.64, 8.65, 8.91] и методы лазерной калориметрии [8.92].
Одной из основных оптических характеристик поляризующего покрытия является степень поляризации. Ее определение сводится к измерению спектральных коэффициентов отражения (пропускания) для s-составляющей (колебания светового вектора 1 плоскости падения) и p-составляющей (колебания светового вектора || плоскости падения) линейно поляризованного света. Степень поляризации определяется следующими соотношениями: в отраженном свете
Качество поляризаторов принято также характеризовать отношением ts/tр. Для лучших образцов интерференционных поляризаторов эти значения составляют 103-104.
экстр
экстр
Ар
Ps Рр
в проходящем свете
А Р S
Ат = —------
*р+*8
550
К основным параметрам, характеризующим эксплуатационную прочность покрытий, относятся: механическая прочность (устойчивость к истиранию и адгезия), влагопрочность, термическая прочность, устойчивость к органическим растворителям, к растворам кислот и щелочей. По отечественным стандартам механическая прочность количественно определяется числом оборотов (или проходов), которое выдерживает покрытие при воздействии резинового наконечника, обернутого батистовой тканью под нагрузкой. Для этой цели применяют приборы типа СМ-55; испытуемая деталь вращается с частотой 500 об/мин при массе истирающего наконечника 0,3 кг. Число оборотов, при котором образуется сквозная кольцевая царапина, определяет группу прочности покрытия. Механическую прочность покрытия можно определить протиркой обезжиренной салфеткой или ватным тампоном, смоченным этиловым спиртом или спиртоэфирной смесью. Адгезия покрытий может быть определена методом отрыва покрытия от подложки [8.97, 8.98] или методом царапания [8.94]. Качественно адгезия может быть охарактеризована с помощью липкой ленты (скотча).
Контроль влагопрочности производят в специальных камерах с автоматической установкой и регулированием заданного температурного режима и относительной влажности. Различают три группы влагопрочности в зависимости от условий испытаний. Покрытия I группы являются наиболее влагопрочными (выдерживают 10 сут при t = 40 ± 2 °С и относительной влажности 95-98 %).
Контроль термической прочности включает испытание на прочность к воздействию пониженных и повышенных температур, перепадам температур и термоудару. Для этих целей используют специальные термокамеры. Значения предельных температур устанавливаются техническими условиями на прибор. Режимы испытаний регламентируются стандартами. Устойчивость покрытий к органическим растворителям контролируют путем протирки детали с покрытием тампоном из ваты или салфеткой из батиста, смоченными в органическом растворителе.
