首個天文望遠鏡金增強型反射膜獲成功 反射率提高17%
全球首個可工作在近紫外、可見光與紅外波段的金增強型反射膜近日在中國科學院國家天文臺南京天文光學技術(shù)研究所實驗成功。該膜同時具備寬反射帶寬、高反射效率、較低的膜層應(yīng)力及優(yōu)異的環(huán)境穩(wěn)定性,使用壽命媲美介質(zhì)反射鏡,非常適用于大型天文望遠鏡與大型光學儀器中的反射鏡面(主鏡)。
目前,大型天文望遠鏡主鏡通常采用鋁膜、銀膜和全介質(zhì)反射膜三種方案。但是每一種方案都有相應(yīng)的短板:鋁膜在紅外波段應(yīng)用受限,且在可見光波段的反射效率較低;銀膜在紫外波段反射率較低,與玻璃基板附著較差,且易在空氣中硫化與酸化,壽命較低;全介質(zhì)反射膜的反射帶寬有限,當膜厚度超過10微米,其較大的膜層應(yīng)力將導(dǎo)致反射鏡面形改變以及膜層表面龜裂。 南京天光所王晉峰副研究員和田杰工程師2015年率先提出并實施了金增強型反射膜的全新方案,方案由底層金膜和表層介質(zhì)氧化膜組成。金是用于紅外波段的反射涂層材料,其在紅外波段具有很高的反射效率,且金不與空氣中的酸、堿物質(zhì)反應(yīng),壽命較長。而在金膜反射率較低的可見光和紫外波段,則由介質(zhì)氧化膜發(fā)揮作用,其厚度僅為2—3微米,較低的膜層應(yīng)力避免了龜裂現(xiàn)象。 王晉峰介紹說,金增強型反射膜完美解決了傳統(tǒng)膜的問題,同時具備了寬帶寬、高效率、低應(yīng)力、長壽命的使用要求。以我國建設(shè)的世界上口徑最大的大視場光學望遠鏡LAMOST為例,主鏡與施密特改正板采用的就是鋁反射涂層,如果換用金增強型反射膜,反射率將提高16%—17%。 |