金屬分束鏡
金屬分束鏡
金屬分束鏡是中性分束鏡的一種,膜層的機械強度和穩定性較好,但吸收損失較大,分光效率較低。
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在一般場合下要求分束膜的吸收小,因而在用金屬作為分束膜時,應選擇k/n值大一些的材料。在可見光區,銀是吸收最小的一種金屬膜,但中性稍差,在光譜的藍色端反射率下降,而且銀的機械強度和化學穩定性都不好,除了在膠合立方體中得以應用外,現在很少用銀作為分束膜。
鋁作為金屬分束膜也獲得了應用,但應用更廣泛的是鉻。鉻膜的機械強度和化學穩定性都非常好,它的中性程度也比較理想,分光曲線比較平坦,在可見光區域,一般長波端的反射率比短波端高10%左右。
此外,銠、鉑等金屬膜都有比較平坦的分光特性,尤其是稱為克露美A的鎳鉻合金(80Ni-20Cr)膜,在0.24μm至5μm的寬闊的波長範圍內,顯示出非常平坦的分光特性。製備這種合金膜,工藝上也並不十分困難,可以用市場出售的克露美A合金電阻絲直接通電流蒸發,即可製得這種合金膜。若蒸發溫度過低,則膜的成分中鉻含量增加。當蒸發溫度為1450℃時,實際製得的成分是65Ni-35Cr。為了提高膜的性能,蒸發時要求基板溫度大於250℃。蒸發后,在空氣中以200℃的溫度經過1~2個小時的老化處理。這樣,膜層的機械強度和穩定性都是十分良好。
金屬膜分光鏡的一個共同缺點是吸收損失較大,分光效率較低。對於金屬膜分束鏡來說,由於膜層中存在吸收,分束鏡的反射率和入射光的方向有關。從空氣側入射測得的反射率要比從玻璃側入射測得的要高,而透射率與光的傳播方向無關,不管膜層有無吸收,這個結論都是正確的,因而分束鏡的吸收與入射光的方向有關。從空氣側入射時的吸收比從玻璃側入射時的吸收要小得多。不言而喻,金屬膜分束鏡的正確安置是必須注意的。
因為分束鏡的吸收損失和分束鏡膜周圍的介質有關,因此也可以通過改變周圍的介質使吸收損失減小。