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理论计算了Ni、Cr和Ni80Cr20三种材料的光学特性,确定了镍铬成份变化对Ni80Cr20的影响。在高低两个真空度条件下采用电子枪蒸发工艺进行了Ni80Cr20的镀膜实验,结果表明,低真空度时“薄”膜的中性度较好,而高真空度时“厚”膜中性度较好。采用X射线能谱分析发现“薄”膜铬含量高于膜料,而“厚”膜更高,高真空度薄膜略有氧化,而低真空度氧化更严重。从残余气体和蒸发方式方面分析了镍铬成份差异的原因,再结合氧化对薄膜特性的影响,确定了不同真空度薄膜中性度差异的原因。
中性密度滤光片 中性度 镍铬合金 电子枪 蒸发 分馏 neutral density optical filters neutrality nickel-chromium alloy electron gun evaporation fractionation
对比了用不同镀制工艺方式镀制的 Ni80Cr20膜中性密度滤光片的中性度特性, 溅射工艺镀制的密度片中性度值 3.7%, 远好于电子枪蒸发和电阻蒸发镀制结果 (15%)。采用相平衡理论, 模拟计算了的热蒸发镀制的镍铬合金膜的蒸发速率, 铬相比镍含量偏高 2.8倍, 导致了膜层中合金含量相对膜料出现较大差异, 导致中性密度滤光片光谱中性度的下降。使用蔡司 SUPRA35扫描电镜和牛津 EDS能谱仪分别测试了溅射工艺和热蒸发工艺镀制的密度滤光片的镍铬含量, 测试结果与模拟分析结论基本一致。
中性密度滤光片 镀制方式 中性度 镍铬合金 neutrality density filter (ND filter) coating process density neutrality Ni-Cr alloy
中性度是表征中性密度滤光片中性程度的一项重要指标,为了对中性度进行评价,通过分析和总结现有工程中的一些关于中性程度的表述,并结合密度滤光片的测试光谱曲线,总结出了光密度曲线的归一化比较方法。为进一步对中性度进行量化,提出了标准中性度的定义,并给出了中性度的具体算法。该算法简单、易行、直观,便于实施推广。经过该方法量化后的中性度指标不仅可用于标注标准密度滤光片产品的中性程度,也可用于非标产品中性程度评价和约束。
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