Способ определения коэффициентов отражения материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N21/00 

t3V ISO 170

70 90

ItO

50

ю

и

о

яо гзо zso т

л, им

190

Изобретение относится к области технической физики, в частности к способам определения коэффициентов тражения различных материалов, и ожет быть использовано при контроле и аттестации оптических приборов комплектованных спектрофотометриескими камерами, в диапазоне спектра от 70 до 450 нм.

Известен способ измерения отраательной способности образцов с использованием эталона на основе окиси магния Г13.

Этот эталон применим только для измерения диффузного отражения в спектральной области 200-2500 нм и не пригоден для аттестации и калибовки фотометрической шкалы вакуумных спектрофотометров при измерении коэффициентов зеркального отражения.

Ближайшим к изобретению техническим решением является способ опрееления коэффициентов отражения материалов, включающий сравнение с эталоном 2 J. В качестве образцов сравнения для измерения зеркального отражения материалов в области спектра от 200 до 4000 нм обычно использовался набор оптических матеиалов - кристаллы Са, KPC-5,Ge, бескислородные стекла и др.

Проведение измерений в вакуумной ультрафиолетовойОбласти спектра затруднено из-за отсутствия эталонов, обладающих стабильностью основных физико-химических и спектральных характеристик, небольшим рассеянным светом, высокой термической устойчивостью, химической и радиационной стойкостью, а также неселективностью коэффициента отражения при изменении длины волны излучения в широком спектральном интервале.

Цель изобретения - упрощение испытаний в ультрафиолетовой области спектра.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения коэффициентов отражения материалов, включающем сравнение с эталоном, изменяют отражательную способность эталона в процессе испытаний путем изменения толщины пленки из поликристаллического карбида кремния, нанесенной на поглощающую подложку, и угла падения излучения,

Образец сравнения изготавливается из поглощающей подложки (в качестве которой может быть использован кварц, стекло К-8, ЛК-5, фтористый ; магний и др;. , на поверхность ко- , торой методом ионно-плазменного высокочастотного распыления в вакууме приразрежении не менее .ст наносится пленка.

Пример.-Пластина из поликристаллического карбида кремния i

диаметром 60 мм и толщиной $мм приклеивалась к медному электроду и устанавливалась в вакуумную камеру. При достижении давления рт.ст в камеру напускался аргон до давления в камере рт.ст. Зажигался тлеющий разряд В, А. После этого на мишень подавалось ВЧ-напряжение( МГц мощность 1,5 кВт J.Скорость распыления мишени л 30 А/мин. Процесс осаждения стабилен и воспроизводим. Толщина пленок измерялась на лазерном эллипсометре ЛЭФ-П с углом падения 70 и А 0,63 мкм. Разогрев

5 подложек во время напыления составлял 90°. Отжиг покрытий производился в муфельной печи в атмосфере воздуха.

Образцы сравнения, изготовленные на основе пленки из поликристаллического карбида кремния, нанесенной на поглощающую подложку, обладают высокой термической устойчивостью (заметное испарение начинается только при температуре свыше 2000°С), химической и радиационной стойкостью .(при комнатной температуре не вступают во взаимодействие с концентрированными и разбавленными кислотами, их смесями и водными растворами щелочей . Окисление поверхности происходит в атмосфере кислорода при температуре выше 1400с. По прочности отражающие поверхности образцов сравнения относятся к нулевой группе.

Спектральные кривые, характеризующие отражательную способность образцов сравнения на основе поликристаллического карбида кремния,

0 имеют между собой подобный характер независимо от толщины нанесенной на подложку пленки и отличаются друг от друга, преимущественно, величиной коэффициента отражения. При

5 этом кривые изменения коэффициента отражения с изменением длины волны имеют нейтральный характер.

На чертеже приведены кривые спектров отражения образцов сравнения с

0 пленками поликристаллического.карбида кремния толщиной 200 А при углё1Х

падения излучения , 45

60

кривые 1,2,3 cooTBeTCTBeHHoJ и толщиной 1200- А при тех же уЗглагГ.падения (кривые 4,5 и 6 соответственно). Нейтральный характер спектральной зависимости коэффициентов отражения образцов от длины волны сохраняется во всем исследованном диапазоне (от 70 до 450 нм).

0 Нейтральный и подобный характер отражакяцей способности односэтойных пленок поликристаллического карбида кремния для разных толщин слоев и углов падения излучения позволяет

5 в указанном участке спектрального

диапазона и в широком пределе значений коэффициентов отражения (540%) поверять, градуировать шкалу отражения спектрофотометров, осуществлять контроль измеренных величин коэффициентов отражения. Кроме того, образцы целесообразно использовать для аттестации и контроля приборного рассеянного света и светоделительных устройств, работаю щих в спектральных приборах, где изменение коэффициента отражения с / длиной волны при сканировании по спектру вносит ошибку переменной величины, что отрицательно сказывается на точности измерений.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ОТРАЖЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ, включакщий сравнение с эталоном, отличающийся тем, что, с целью упрощения испытаний в ультрафиолетовой области спектра, изменяют отражательную способность эталона в процессе испытаний путем изменения толщины пленки из поликристаллич ского карбида кремния, нанесенной на поглощающую подложку, и угла падения излучения.