搜档网
当前位置:搜档网 › 减反射膜

减反射膜

减反射膜
减反射膜

减反射膜(增透膜)工作原理

光具有波粒二相性,即从微观上既可以把它理解成一种波、又可以把他理解成一束高速运动的粒子(注意,这里可千万别把它理解成一种简单的波和一种简单的粒子。它们都是微观上来讲的。红光波的波长=0.750微米紫光波长=0.400微米。而一个光子的质量是 6.63E-34 千克. 如此看来他们都远远不是我们所想想的那种宏观波和粒子.) 增透膜的原理是把光当成一种波来考虑的,因为光波和机械波一样也具有干涉的性质。

在镜头前面涂上一层增透膜(一般是"氟化钙",微溶于水),如果膜的厚度等于红光(注意:这里说的是红光)在增透膜中波长的四分之一时,那么在这层膜的两侧反射回去的红光就会发生干涉,从而相互抵消,你在镜头前将看不到一点反光,因为这束红光已经全部穿过镜头了.

为什么我从来没有看到没有反光的镜头? 原因很简单,因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色,而膜的厚度是唯一的,所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头,一般情况下都是让绿光全部进入的,这种情况下,你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是蓝紫色,因为这反射光中已经没有了绿光。膜的厚度也可以根据镜头的色彩特性来决定。

定义及其设计:

二十世纪三十年代发现的增透膜促进了薄膜光学的早期发展.对于技术光学的推动来说,在所有的光学薄膜中,增透膜也起着最重要的作用.直至今天,就其生产的总量来说,它仍然超过所有其他的薄膜因此,研究增透膜的设计和制备教术,对于生产实践有着重要的意义.

我们都知道,当光线从折射率n0的介质射入折射率为n1的另一介质时,在两介质的分界面上就会产生光的反射.如果介质没有吸收,分界面是一光学表面,光线又是垂直入射,则反射率R为透射率为

投射率为:

例如,折射率为1。52的冕牌玻璃,每个表面的反射约为4.2%左右。折射率较高的火石玻璃,则表面反射更为显著.这种表面反射造成了两个严重的后果:光能量损失,使象的亮度降低;表面反射光经过多次反射或漫射,有一部分成为杂散光,最后也到达象平面,使象的衬度降低,从而影响系统的成象质量,特别是电视、电影摄影镜头等复杂系统,都包台了很多个与空气相邻的表面,如不敷上增透膜将完全不能应用.

目前已有很多不同类型的增透膜可供利用.以满足技术光学领域的极大部分需要.可是复杂的光学系统和激光光学,对减反射性能往往有特殊严格的要求.例如.大功率激光系统要求某些元件有极低的表面反射,以避免敏感元件受到不需要的反射的破坏.此外,宽带增透膜提高了象质量、色平衡和作用距离,而使系统的全部性能增强.因此,生产实际的需要促使了减反射膜的不断发展.

在比较复杂的光学系统中,入射光的能量往往因多次反射而损失。例如,高级照相机的镜头有六、七个透镜组成。反射损失的光能约占入射光能的一半,同时反射的杂散光还要影响成像的质量。为了减少入射光能在透镜玻璃表面上反射时所引起的损失,常在镜面上镀一层厚度均匀的透明薄膜(常用氟化镁MgF2,其折射率为1.38,介于玻璃与空气之间),利用薄膜的干涉使反射光能减到最小,这样的薄膜称为增透膜。

现在我们来看一下简单的单层增透膜。设膜的厚度为e,当光垂直入射时,薄膜两表面反射光的光程差为2ne,由于在膜的上、下表面反射时都有相位突变,结果没有附加的相位差,两反射光干涉相消时应满足:

单层增透膜

膜的最小厚度应为(相应于k=0 )

由于反射光相消,因而透射光加强。

单层增透膜只能使某个特定波长λ的光尽量减少反射,对于相近波长的其他反射光也有不同程度的减弱,但不是减到最弱,对于一般的照相机和目视光学仪器,常选人眼最敏感的波长λ=550nm作为“控制波长”,在白光下观看此薄膜的反射光,黄绿色光最弱,红光蓝光相对强一些,因此镜面呈篮紫色。

有些光学器件需要减少其透射率,以增加反射光的强度。如氦氖激光器中的谐振腔反射镜,要求对波长λ=632.8nm 的单色光的反射率达99%以上。如果把低折射率的膜改成同样厚度的高折射率的膜,则薄膜上下表面的两反射光使干涉加强,这就使反射光增强了,而透射光就减弱,这样的薄膜就是增反膜或高反射膜。一般的单层增反膜可使反射率提高到30%以上,而多层增反膜可以提高的更多。由于这种介质膜对光的吸收很少,所以比镀银、镀铝的反射镜效果更佳

一、镀减反射膜有什么好处

1.镜面反射

光线通过镜片的前后表面时,不但会产生折射,还会产生反射。这种在镜片前表面产生的反射光会使别人看戴镜者眼睛时,看到的却是镜片表面一片白光。拍照时,这种反光还会严重影响戴镜者的美观。

2."鬼影"

眼镜光学理论认为眼镜片屈光力会使所视物体在戴镜者的远点形成一个清晰的像,也可以解释为所视物的光线通过镜片发生偏折并*于视网膜上,形成像点。但是由于屈光镜片的前后表面的曲率不同,并且存在一定量的反射光,它们之间会产生内反射光。内反射光会在远点球面附近产生虚像,也就是在视网膜的像点附近产生虚像点。这些虚像点会影响视物的清晰度和舒适性。

3.眩光

象所有光学系统一样,眼睛并不完美,在视网膜上所成的像不是一个点,而是一个模糊圈。因此,二个相邻点的感觉是由二个并列的或多或少重叠的模糊圈产生的。只要二点之间的距离足够大,在视网膜上的成像就会产生二点的感觉,但是如果二点太接近,那么二个模糊圈会趋向与重合,被误认为是一个点。

对比度可以用来反映这种现象,表达视力的清晰度。对比值必须大于某一确定值(察觉阈,相当于1-2)才能够确保眼睛辨别二个邻近点。

对比度的计算公式为:D=(a-b)/(a+b)

其中C为对比度,二个相邻物点在视网膜上所成像的感觉最高值为a,相邻部份的最低值为b。如果对比度C值越高,说明视觉系统对该二点的分辨率越高,感觉越清晰;如果二个物点非常接近,它们的相邻部分的最低值比较接近于最高值,则C值低,说明视觉系统对该二点感到不清晰,或不能清晰分辨。

驶员最初产生的存在二个骑车人的感觉重合成为单一的像,就好比区分它们的角度被突然减小!

4.透过量

反射光占入射光的百分比取决于镜片材料的折射率,可通过反射量的公式进行计算。

反射量公式:R=(n-1)平方/(n+1)平方

R:镜片的单面反射量n:镜片材料的折射率

例如普通树脂材料的折射率为1.50,反射光R=(1.50-1)平方/(1.50+1)平方=0.04=4%。

镜片有两个表面,如果R1为镜片前表面的量,R2为镜片后表面的反射量,则镜片的总反射量R=R1+R2。(计算R2的反射量时,入射光为100%-R1)。镜片的透光量T=100%-R1-R2。

由此可见,高折射率的镜片如果没有减反射膜,反射光会对戴镜者带来的不适感比较强烈。

二、原理

减反射膜是以光的波动性和干涉现象为基础的。二个振幅相同,波长相同的光波叠加,那么光波的振幅增强;如果二个光波原由相同,波程相差,如果这二个光波叠加,那么互相抵消了。减反射膜就是利用了这个原理,在镜片的表面镀上减反射膜,使得膜层前后表面产生的反射光互相干扰,从而抵消了反射光,达到减反射的效果。

1.振幅条件

膜层材料的折射率必须等于镜片片基材料折射率的平方根。

一、为什么需要镀减反射膜?

1.镜面反射

光线通过镜片的前后表面时,不但会产生折射,还会产生反射。这种在镜片前表面产生的反射光会使别人看戴镜者眼睛时,看到的却是镜片表面一片白光。拍照时,这种反光还会严重影响戴镜者的美观。

2."鬼影"

眼镜光学理论认为眼镜片屈光力会使所视物体在戴镜者的远点形成一个清晰的像,也可以解释为所视物的光线通过镜片发生偏折并聚集于视网膜上,形成像点。但是由于屈光镜片的前后表面的曲率不同,并且存在一定量的反射光,它们之间会产生内反射光。内反射光会在远点球面附近产生虚像,也就是在视网膜的像点附近产生虚像点。这些虚像点会影响视物的清晰度和舒适性。

3.眩光

象所有光学系统一样,眼睛并不完美,在视网膜上所成的像不是一个点,而是一个模糊圈。因此,二个相邻点的感觉是由二个并列的或多或少重叠的模糊圈产生的。只要二点之间的距离足够大,在视网膜上的成像就会产生二点的感觉,但是如果二点太接近,那么二个模糊圈会趋向与重合,被误认为是一个点。

对比度可以用来反映这种现象,表达视力的清晰度。对比值必须大于某一确定值(察觉阈,相当于1-2)才能够确保眼睛辨别二个邻近点。

对比度的计算公式为:D=(a-b)/(a+b)

其中C为对比度,二个相邻物点在视网膜上所成像的感觉最高值为a,相邻部份的最低值为b。如果对比度C值越高,说明视觉系统对该二点的分辨率越高,感觉越清晰;如果二个物点非常接近,它们的相邻部分的最低值比较接近于最高值,则C值低,说明视觉系统对该二点感到不清晰,或不能清晰分辨。

初产生的存在二个骑车人的感觉重合成为单一的像,就好比区分它们的角度被突然减小!

4.透过量

反射光占入射光的百分比取决于镜片材料的折射率,可通过反射量的公式进行计算。

反射量公式:R=(n-1)平方/(n+1)平方

R:镜片的单面反射量n:镜片材料的折射率

例如普通树脂材料的折射率为1.50,反射光R=(1.50-1)平方/(1.50+1)平方=0.04=4%。

镜片有两个表面,如果R1为镜片前表面的量,R2为镜片后表面的反射量,则镜片的总反射量R=R1+R2。(计算R2的反射量时,入射光为100%-R1)。镜片的透光量T=100%-R1-R2。

由此可见,高折射率的镜片如果没有减反射膜,反射光会对戴镜者带来的不适感比较强烈。

二、原理

减反射膜是以光的波动性和干涉现象为基础的。二个振幅相同,波长相同的光波叠加,那么光波的振幅增强;如果二个光波原由相同,波程相差,如果这二个光波叠加,那么互相抵消了。减反射膜就是利用了这个原理,在镜片的表面镀上减反射膜,使得膜层前后表面产生的反射光互相干扰,从而抵消了反射光,达到减反射的效果。

1.振幅条件

膜层材料的折射率必须等于镜片片基材料折射率的平方根。

2.位相条件

膜层厚度应为基准光的1/4波长。d=λ/4λ=555nm时,d=555/4=139nm

对于减反射膜层,许多眼镜片生产商采用人眼敏感度较高的光波(波长为555nm)。当镀膜的厚度过薄(〈139nm),反射光会显出浅棕黄色,如果呈蓝色则表示镀膜的厚度过厚(〉139nm)。

镀膜反射膜层的目的是要减少光线的反射,但并不可能做到没有反射光线。镜片的表面也总会有残留的颜色,但残留颜色哪种是最好的,其实并没有标准,目前主要是以个人对颜色的喜好为主,较多为绿色色系。

我们也会发现残留颜色在镜片凸面与凹面的曲率不同也使镀膜的速度不同,因此在镜片中央部分呈绿色,而在边缘部分则为淡紫红色或其它颜色。

3.镀减反射膜技术

有机镜片镀膜的难度要比玻璃镜片高。玻璃材料能够承受300 °C以上的高温,而有机镜片在超过100 °C时便会发黄,随后很快分解。

可以用于玻璃镜片的减反射膜材料通常采用氟化镁(MgF2),但由于氟化镁的镀膜工艺必须在高于200°C的环境下进行,否则不能附着于镜片的表面,所以有机镜片并不采用它。

20世纪90年代以后,随着真空镀膜技术的发展,利用离子束轰击技术,使得膜层与镜片的结合,膜层间的结合得到了改良。而且提炼出的象氧化钛,氧化锆等高纯度金属氧化物材料可以通过蒸发工艺镀于树脂镜片的表面,达到良好的减反射效果。

以下对有机镜片的减反射膜镀膜技术作一介绍。

1.镀膜前的准备

镜片在接受镀膜前必须进行预清洗,这种清洗要求很高,达到分子级。在清洗槽中分别放置各种清洗液,并采用超声波加强清洗效果,当镜片清洗完后,放进真空舱内,在此过程中要特别注意避免空气中的灰尘和垃圾再黏附在镜片表面。最后的清洗是在真空舱内,在此过程中要特别注意避免空气中的灰尘和垃圾再黏附在镜片表面。最后的清洗是在真空舱内镀前进行的,放置在真空舱内的离子枪将轰击镜片的表面(例如用氩离子),完成此道清洗工序后即进行减反射膜的镀膜。

2.真空镀膜

真空蒸发工艺能够保证将纯质的镀膜材料镀于镜片的表面,同时在蒸发过程中,对镀膜材料的化学成分能严密控制。真空蒸发工艺能够对于膜层的厚度精确控制,精度达到。

3.膜层牢固性

对眼镜片而言,膜层的牢固性是至关重要的,是镜片重要的质量指标。镜片的质量指标包括镜片抗磨损、抗文化馆、抗温差等。因此现在有了许多针对性的物理化学测试方法,在模拟戴镜者的使用条件下,对镀膜镜片进行膜层牢度质量的测试。这些测试方法包括:盐水试验、蒸汽试验、去离子水试验、钢丝绒磨擦试验、溶解试验、黏着试验、温差试验和潮湿度试验等

一、滤光镜的滤光原理是什么?

滤光镜是摄影中不可缺少的光学器件,它能按照规定的需要改变入射光的光谱强度分佈或使其偏振状態发生变化。就光学行为而言,主要是透射、反射、偏振和密度衰减、散射等。图4—93所示是光通过滤光片时反射和透射的示意图。

实际在滤光镜两个表面处都同时发生透射和反射。从能量角度看,常以反射率、透射率及吸收率表示能量的分配状况,根据不同的需要令它们有不同的分配情况。滤光镜的材料吸收的辐射通常是以热、萤光或在材料中进行的光化学反应的形式释放出来。

二、滤光镜有多少种?

滤光镜的种类很多,而且可以从不同的角度来分,从用途方面可分为黑白摄影专用滤光镜、彩色摄影专用滤光镜、彩色、黑白摄影中通用的滤光镜及特殊效果滤光镜等。

1.黑白摄影专用滤光镜有几种?

黑白摄影专用滤光镜从形態上区分有色胶膜滤光镜、玻璃粘合色胶膜滤光镜和玻璃滤光镜等。

色胶膜滤光镜是把染料混合到精胶之中製成的透明色胶膜,一般多是方形,用时加在镜头前面。其优点是:因胶膜薄、对镜头的焦点影响很小;顏色种类多;透明度高;价廉等。其缺点是:容易落上尘土和沾染指纹;不易擦试;温度高时易腿色;怕潮湿;如果使用时间长,胶膜会变硬而裂碎等。

玻璃粘合色胶膜滤光镜是將有顏色的胶膜粘在两层玻璃中间。其优点是:顏色深浅的等级多;透明度高;它比色胶膜滤光镜坚固;易於擦试。其缺点是:厚度大,如果玻璃磨制不精,对镜头的焦点可能会有影响;在受潮和震动时,镜边容易开胶,胶膜有斑点和起皱纹。

色玻璃滤光镜是由基质玻璃加著色剂构成的。可分为两大类:胶体著色玻璃和离子著色玻璃。典型的基质玻璃是钾、钠、磷酸盐、硼酸盐、硼硅酸盐和硅酸盐玻璃。著色剂可以取金属离子掺在基质玻璃的溶液之中,例如二价和三价金属离子锰、铬、钒,二价铜或一价铜离子、鈷、镍、铀、钨、鉬、鉍、鐠离子。它们也可以由非金属元素或非金属元素的化合物即硫、硫化物、硒、硒化物、碲或磷化物以及金属原子如金、银、铜原子悬浮於玻璃之中,构成亚微观晶体,仅经过一个特殊的热处理达到其有效大小。滤光镜玻璃的光谱特性不但依赖於著色剂和所採用的基质玻璃组合,同时也取决於炼玻璃炉子的气氛。在压铸玻璃的情况下,还取决於连续热处理的温度和持续时间。

色玻璃滤光镜因它是用有顏色的玻璃磨制而成,所以比玻璃粘合色胶膜滤光镜薄。它对顏色的通过和吸收能力也比较强。不容易受潮气影响,也不易褪色。但它的顏色等级不如色胶膜多。

黑白摄影专用滤光镜从顏色上可分为如下几类。

①黄滤光镜,能通过黄、橙、红、绿等色,吸收蓝、紫二色。在光谱上通过的部位约由500至700纳米,600纳米的$部分通过量多。黄滤光镜按顏色深浅又可分为深黄、中黄和浅黄等几种。

②橙色滤光镜,能通过黄、橙、红诸色,吸收蓝、紫和少量绿光。在光谱上通过的部位由560~700纳米。

③红橙滤光镜,能通过黄、橙、红诸色,吸收蓝、紫和相当多的绿。光谱上通过的部位由590~700纳米。

④红滤光镜,能通过红、橙、黄三色,红色通过量最多,吸收绿、青、蓝、紫。在光谱上通过的部位约由600到700纳米。

⑤绿滤光镜,通过黄、绿二色,绿色通过量最多,吸收紫、蓝、红三色,也能吸收大部分橙色。在光谱上通过的部位约由500~600纳米。

⑥蓝滤光镜,能通过的光为蓝、青、紫三色,蓝色通过量多,吸收黄、橙、红及紫红诸色。在光谱上通过的部位约由380~500纳米。

⑦天空滤光镜,镜面上一半为$,一半无色,使用时,把$部分放在上面,用於吸收天空紫光,其无色部分可使地面景物的光线完全通过。用这种滤光镜拍摄风景时,不用增加曝光时间。

黑白摄影专用滤光镜也可从顏色深浅来区分,各种滤光镜在顏色上均有深浅之分。滤光镜顏色的深浅,影响色光的通过和吸收能力。通常是色愈深通过量愈少。

2.黑白滤光镜有什么作用?

滤光镜对各色光都起著通过、限制和阻止等方面的作用。色光通过量多时,照片就成了明亮的色调;色光通过量少时,则照片上就形成深暗的色调;若光线完全被阻止,胶片上没有感光,此处照片色调是暗黑色的。其具体作用如下所述。

①校正顏色的作用

我们知道不同波长的光对人眼的视觉灵敏度是不同的,通常人眼对黄绿光最灵敏,对蓝紫光最不灵敏。但感光底片却对蓝、紫光最敏感,而对黄绿光较迟钝。因此照片所纪录的光谱顏色的黑白影调与人眼所见到的色调有差別。例如照片所记录的蓝色天空比人眼所看到的蓝天空更为明亮,几乎成为白的调子,而绿树则比人眼所见的更为深暗。为了真实地再现自然景物的色调,需要在拍摄时对光进行校正。校正的方法常採用適当的滤光镜。如拍摄天空彩云时可加黄滤光镜(吸收蓝和紫光),使天空色调压低,云彩显现出来。一般说来,天空越蓝,使用滤光镜的顏色越浅;天空顏色越淡,使用滤光镜的顏色越深;如果天空呈现灰白色时,则滤光镜不起作用。

②调节空气透视

由於空气中充满著大量的空气介质,这些介质对蓝、紫短波光散射作用大。这种作用跟空气介质层厚度有关,空气介质层愈厚,散射的蓝、紫光愈多,顏色愈清淡,影纹愈不清,色调愈明亮。因此,近处景物顏色鲜艳,影纹清晰,色调正常;远处景物顏色清淡,影纹不清,色调明亮。这种现象叫做空气透视现象。在照片中再现出自然界中的空气透视现象,有助於表现景物的空间深度感。在实际拍摄中,常常需要靠滤光镜来调节空气透视。当远景物影调太淡时,为了增强远景的清晰度,可用黄、橙或UV镜;当远处景物影调深,影像过於清晰,空气透视感不强时,可使用蓝、青滤光镜或雾镜。

③调整反差,突出主体

在画面中,利用色调对比可以达到突出主体的目的。当主体与背景色调不容易明显区分时,可加用与主体顏色相同的滤光镜,使照片中主体色调明亮,故可与背景相区分。比如拍摄红花绿叶时,如不加滤光镜,照片上的红花与绿叶都是暗灰色。加用红滤光镜时,照片上的红花明亮,绿叶深暗,两者区分出来。另外也可利用滤光镜调整画面的反差,使用深黄、橙、红滤光镜,能增加画面的反差;使用青、蓝、灰滤光镜以及柔光镜、雾镜,都能降低画面的反差。

④用於翻拍取消顏色

在翻拍档、图表、书画时,有时原稿上会有带顏色的格子、线条、汙跡等,若想在翻拍过程中取消这种带顏色的汙跡,可以使用与汙跡顏色相同顏色的滤光镜,这样拍出的照片,汙跡会消失。如果想得到相反效果,可以使用相补顏色的滤光镜。如文件上的字跡是蓝色,翻拍后字跡不清,加用红色或橙色滤光镜时,字跡会显得非常清晰。

3.曝光补偿的依据有哪些?

在摄影时,在镜头前加用了滤光镜,因为滤光镜吸收了一部分光线,所以在感光时必须增加適当的曝光量,才能获得正確的曝光。因增加滤光镜而增加感光的倍数,叫做滤光镜的因数或倍数。由下列条件决定曝光因数的大小:

①滤光镜的顏色与因数的关係

滤光镜的顏色不同,通过和吸收光线的数量不同,例如黄滤光镜只吸收光谱上的紫、蓝光,其他色光都能通过,感受波长的范围比较宽,故因数小,即增加曝光的倍数小。再如,红、绿滤光镜,除能吸收紫、蓝光外,还吸收其他色光、感受波长的范围变窄,所以因数大,即增加曝光的倍数就大。故而滤光镜的顏色对其因数影响很大。

②感光片的感色性能与因数的关係

全色片能感受光谱上的全部可见光顏色,使用黄滤光镜时,由於它只能吸收蓝、紫光,故光能损失不多感光倍数增加的小;用色盲片摄影时,还是使用同样的黄滤光镜,因色盲片只能感受光谱上的蓝、紫光,而黄滤光镜又吸收蓝紫光,因而光能损失的就多,感光增加的倍数就大。通常是使用色盲片时不加滤光镜。例如一个中黄滤光镜,对全色片因数是2,对分色片因数是2.5,对色盲片因数为20。

③滤光镜顏色的深浅与因数的关係

因为滤光镜顏色的深浅直接影响著通光能力的大小,顏色愈深吸收的光能量愈多,滤光镜的因数就大;顏色浅吸收的能量就少,通过量多,滤光镜的因数小。此外,滤光镜与被摄体顏色相同时,因数小,与被摄体顏色不同时,因数大。

④与光源的色成分的关係

以自然光为例,在中午左右是白色,紫、蓝光较多,如果这时使用专吸收紫、蓝光的黄滤光镜感光因数就大。在清晨和傍晚时,大部分是黄橙色,所以滤光镜的因数小。黄、红滤光镜在日光下因素大,在偏橙色灯光下因数小,这是灯光中含黄、橙光成分多,含蓝、紫光成分少的缘故。

4.如何计算曝光补偿因数?

在摄影时,加用滤光镜后必须增加適当的曝光量。使用时只要把曝光时间乘以滤光镜的因数所得的商数即是加用滤光镜后所需要的曝光时间。例如原来曝光时间是光圈16,1/100秒,如果加用因数为2的滤光镜后,曝光时间为光圈16,1/100秒×2=1/50秒。

5.滤光镜因数的测定方法有几种

滤光镜出厂时都附有因数表,它是在標准光线下(如中午的日光、標准钨丝灯的灯光)测定的。如果滤光镜没有附带因数表时,可用下列的方法来测定。

①密度对比测定

在实际工作条件下,选择一个中性灰的被摄体,在未加滤光镜前作一次正常曝光,然后加用滤光镜按1/2档光圈快门逐级增加到2~4档,或更大的曝光量范围,作一系列曝光。用目测或用密度计,將没有使用滤光镜的画面的密度跟加用滤光镜的一系列密度相比较,从两张相同密度的画面中计算出滤光镜的因数。

②实拍测定

先用原有的速度、光圈拍一张,加滤光镜后开大一级拍一张,开大两级拍一张,开大三级拍一张。那一级的密度与原画面密度相同时,那一级就是滤光镜的因数。当开大一级合適,因数为2;开大两级合適,因数为4;开大三级合適,因数就是8。

③直接计量测定

把滤光镜贴在曝光表的遮光栏上直接测量。例如未加滤光镜时,量出的光值是100,贴上滤光镜后,光值为50,则滤光镜的因数就是2。

三、彩色摄影专用滤光镜有几种?

在彩色摄影中,要求彩色照片能逼真地反映客观景物的顏色,而彩色感光材料在控制色彩平衡方面,要同时適用不同光源的光谱功率分佈是比较困难的,因此彩色感光材料从^^^剂的製造上分为三类:①適用于日光的光谱成分,叫做日光型彩色感光材料;

②適应於摄影灯光的光谱成分叫做灯光型感光材料;③適用於日光与灯光的通用感光材料。

日光型彩色片的平衡色温是5500K,在这个色温下拍照景物的色彩才能被正確地反映出来。当色温低於平衡色温时摄影,景物会被记录成偏橙、红的影调;在高於平衡色温下摄影,景物会被记录成偏青、蓝的影调。

灯光型彩色片的平衡色温是3200K,当光源的色温高於3200K时,景物会被记录成偏青、蓝的影调。

日光灯光型通用彩色片,可在日光或灯光下使用,不用校正光源色温。总之,上述几种彩色感光材料只要在正確色温(平衡色温)情况下,如果不想达到特殊效果时,都不用使用滤光镜。但是,在光源色温有了变化,如日光型片在灯光下使用,灯光型片在日光下使用,都需加用滤光镜来校正色光。有时拍摄时,光线中呈现出不必要的过多的某种顏色时,也要加用滤光镜来校正。

彩色摄影使用的滤光镜,可分为四类:胶片换型滤光镜,光线平衡滤光镜,顏色补偿滤光镜和闪光灯前用滤光镜。下面分別具体介绍一下它们各自的特点。

1.胶片换型滤光镜有什么特点?

各种类型的胶片都有自己特定的平衡色温,只有光源色温与彩色片的色温平衡时,被摄体的色彩才能得到正確的表达。但是,当日光型片在灯光下使用或灯光型片在日光下使用,光源的色温与彩色片的色温就不能平衡,这种不平衡就需要使用校色温的滤光镜加以校正。灯光日光型通用彩色负片,拍摄时可不加用滤光镜,在放大时再校正它的偏^况。

彩色摄影用的换型滤光镜有两种:①琥珀色,供灯光片在日光下使用;②淡蓝色,供日光片在灯光下拍摄使用。

2.光线平衡滤光镜有什么特点?

光线平衡滤光镜能將光线中过多的一些红色或蓝色的光线吸收掉。因为日光色温变化很大:清晨和傍晚日光色温较低,偏红橙色;阴天或树荫下,又会偏蓝紫色。用滤光镜可以校正不平衡色光。在光线偏蓝时,用一个“暖色调”滤光镜,吸收过多的蓝色光线。当光线偏红橙色,可用一个“冷调”滤光镜,吸收过多的红色光线。

光线平衡滤光镜分两种:①冷调(蓝色)用来提高少量色温。例如使用灯光B型片(3200K)在普通家庭用的100瓦灯泡下拍摄,灯光色温是2900K,光源色温略低於胶片色温。拍摄时加用冷调滤光镜可提高色温,可以达到与胶片色温相平衡的效果。②暖调(琥珀色)滤光镜可以降低色温。例如还是用灯光B型片(3200K)在摄影灯(3400K)下拍摄时,光源色温略高於胶片色温。拍摄时加用暖调滤光镜来降低光源色温,达到跟胶片色温平衡。这种滤光镜可以两块同时使用,但暖调与冷调滤光镜不能混合在一起用。

3.顏色补偿滤光镜有什么特点?

①顏色补偿滤光镜的作用是什么?

顏色补偿滤光镜是用以改变彩色片的总的彩色效果,或者用以校正拍摄时色彩不理想的情况。如:

(a)因为彩色片在製作时的缺点,或因存放过久、贮存不得当而出现色彩不平衡的情况,拍摄时要加用滤光镜进行色彩补偿。

(b)彩色片因长时间曝光而引起倒易律失效时,也需要用滤光镜来补偿色彩不平衡的情况。

(c)在水下进行彩色摄影时,因水能吸收色光,故而需要用滤光镜加以补偿。

(d)相机镜头质量也能影响色彩平衡的状况。例如有的镜头拍出的照片会偏暖,又有的镜头拍出的照片会偏冷,这也需要加用一定的滤光镜来加以补偿。

②彩色补偿滤光镜怎么表示?

(a)彩色补偿滤光镜用C·C代表,滤光镜的密度標誌用两个数位表示,最后的字母表示滤光镜的顏色:C代表青、M代表品红、Y代表黄。

(b)彩色印相滤光镜(精胶的)

这种滤光片是专供彩色底片在彩色相纸上印放使用的。它与柯达C·C滤光镜相同,简称C·P。这种滤光片是设计用於光源和底片之间的,因而胶片是適合放大机屉架尺寸。例如“CP05R”滤光片,其中C·P是滤光片简称,数位05表示滤光片的密度,最后字母表示滤光片的顏色(R为红色)。

滤光片

滤光片

filter

能够衰减光的强度、改变光谱成分的光学元件。

目前能从紫外到红外任意波长﹑λ为1~500埃的各种干涉滤光片。金属-介质膜滤光片的峰值透射率不如全介质膜高,但后者的次峰和旁带问题较严重。薄膜干涉滤光片中还有一种圆形或长条形可变干涉滤光片,适宜于空间天文测量。此外,还有一种双色滤光片,它与入射光束成45°角放置,能以高而均匀的反射和透射率将光束分解为方向互相垂直的两种不同颜色的光,适合于多通道多色测光。干涉滤光片一般要求垂直入射,当入射角增大时,向短波方向移动。

这个特点在一定范围内可用来调准中心波长。由于、λ和峰值透过率均随温度和时间而显著变化﹐使用窄带滤光片时必须十分小心。由于大尺寸的均匀膜层难于获得﹐干涉滤光片的直径一般都小于50毫米。有人曾用拼合方法获得大到38厘米见方的干涉滤光片﹐装在英国口径 1.2米施密特望远镜上﹐用于拍摄大面积星云的单色像。

同步功能

太阳能光伏组件用减反射膜玻璃认证规则

太阳能产品认证规则 CQC33-371321-2013 太阳能光伏组件用减反射膜玻璃认证规则 Solar Product Certification Rules for Anti-reflective Coated Glass for Photovoltaic Modules 2013年8月7日发布2013年8月7日实施 中国质量认证中心

前言 本规则由中国质量认证中心制定、发布,版权归中国质量认证中心所有,任何组织及个人未经中国质量认证中心许可,不得以任何形式全部或部分使用。 制定单位:中国质量认证中心 参与起草单位:国家太阳能光伏产品质量监督检验中心 主要起草人:林志强朱晓岗莫娇吴建国鲍军许丰王顺权

1.适用范围 本规则适用于太阳能光伏组件用减反射膜玻璃。 2. 认证模式 太阳能电池用减反射膜玻璃产品的认证模式为:型式试验+初始工厂检查+获证后的跟踪检查认证的基本环节包括: a. 认证的申请 b. 型式试验 c. 初始工厂检查 d. 认证结果评价与批准 e. 获证后的跟踪检查 根据产品的组织生产方式和产品特点的不同,具体实施中可采用差异化的生产一致性检查和获证后跟踪检查。 3.认证申请 3.1认证单元划分 认证单元的划分原则是根据产品的公称厚度范围、基片玻璃的种类、工艺方式、工艺顺序进行划分,同一制造商,不同生产场地生产的相同产品视为不同单元。 1)厚度范围: A,公称厚度D≤4mm B、4mm<公称厚度D≤6mm 2)基片玻璃种类: a.压延玻璃 b.浮法玻璃 3)工艺方式: a.辊涂法 b.喷涂法 4)工艺顺序: a.镀膜后钢化 b.钢化后镀膜 3.2申请认证提交资料 认证委托人(申请人)应当向认证机构提供下述相关技术材料 3.2.1申请资料 a.正式申请书 b.工厂检查调查表(首次申请时) 3.2.2证明资料 a.认证委托人(申请人)、制造商、生产厂的注册证明如营业执照、组织机构代码,及其对上述 文件真实性的的声明(首次申请时) b.当申请人、制造商和/或生产厂有任一相关方不相同时,应提供各相关方之间的协议或合同, 协议(或合同)应至少包括各方在产品质量上的权利和义务 c.申请人为销售者、进口商时,还须提交销售者和生产者、进口商和生产者订立的相关合同副 本 d.代理人的授权委托书(如有) e.生产许可证和/或环评证书(如有)

减反射膜原理

减反射膜原理 减反射膜又称增透膜、AR膜、AR片、减反射膜、AR滤光片,它的主要功能是减少或消除透镜、棱镜、平面镜等光学表面的反射光,从而增加这些元件的透光量,减少或消除系统的杂散光。最简单的增透膜是单层膜,它是镀在光学零件光学表面上的一层折射率较低的薄膜。如果膜层的光学厚度是某一波长的四分之一,相邻两束光的光程差恰好为π,即振动方向相反,叠加的结果使光学表面对该波长的反射光减少。适当选择膜层折射率,这时光学表面的反射光可以完全消除。一般情况下,采用单层增透膜很难达到理想的增透效果,为了在单波长实现零反射,或在较宽的光谱区达到好的增透效果,往往采用双层、三层甚至更多层数的减反射膜。减反射膜是应用最广、产量最大的一种光学薄膜,因此,它至今仍是光学薄膜技术中重要的研究课题,研究的重点是寻找新材料,设计新膜系,改进淀积工艺,使之用最少的层数,最简单、最稳定的工艺,获得尽可能高的成品率,达到最理想的效果。对激光薄膜来说,减反射膜是激光损伤的薄弱环节,如何提高它的破坏强度,也是人们最关心的问题之一。 光具有波粒二相性,即从微观上既可以把它理解成一种波、又可以把他理解成一束高速运动的粒子(注意,这里可千万别把它理解成一种简单的波和一种简单的粒子。它们都是微观上来讲的。红光波的波长=0.750微米紫光波长=0.400微米。而一个光子的质量是 6.63E-34 千克. 如此看来他们都远远不是我们所想想的那种宏观波和粒子.) 增透膜的原理是把光当成一种波来考虑的,因为光波和机械波一样也具有干涉的性质。 在镜头前面涂上一层增透膜(一般是"氟化钙",微溶于水),如果膜的厚度等于红光(注意:这里说的是红光)在增透膜中波长的四分之一时,那么在这层膜的两侧反射回去的红光就会 发生干涉,从而相互抵消,你在镜头前将看不到一点反光,因为这束红光已经全部穿过镜头了. 为什么我从来没有看到没有反光的镜头? 原因很简单,因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色,而膜的厚度是唯一的,所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头,一般情况下都是让绿光全部进入的,这种情况下,你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是蓝紫色,因为这反射光中已经没有了绿光。膜的厚度也可以根据镜头的色彩特性来决定。 定义及其设计: 二十世纪三十年代发现的增透膜促进了薄膜光学的早期发展.对于技术光学的推动来说,在所有的光学薄膜中,增透膜也起着最重要的作用.直至今天,就其生产的总量来说,它仍然超过所有其他的薄膜因此,研究增透膜的设计和制备教术,对于生产实践有着重要的意义. 我们都知道,当光线从折射率n0的介质射入折射率为n1的另一介质时,在两介质的分界面上就会产生光的反射.如果介质没有吸收,分界面是一光学表面,光线又是垂直入射,则反射率R为透射率为 透射率为:

关于太阳能电池减反射膜的研究报告

关于太阳能电池减反射膜的研究报告 作者:杨嘉贺 (江西南昌理工学院南昌 330044) 【摘要】 在太阳电池表面形成一层减反射薄膜是提高太阳电池的光电转换效率比较可行且降低成本的方法。应用PECVD(等离子体增强化学气相沉积)系统,采用SiH4和NH3气源以制备氮化硅薄膜。研究探索了PECVD生长氮化硅薄膜的基本物化性质以及在沉积过程中反应压强、反应温度、硅烷氨气流量比和微波功率对薄膜性质的影响。通过大量实验,分析了氮化硅薄膜的相对最佳沉积参数,并得出制作战反射膜的优化工艺。 【关键词】太阳电池;PECVD减反射;氮化硅薄膜 一、引言 太阳能光伏技术是将太阳能转化为电力的技术,其核心是半导体物质的光电效应。最常用的半导体材料是硅。光伏电池由P型和N型半导体构成,一个为正极,一个为负极。阳光照射在半导体上时,两极交界处产生电流,阳光强度越大,电流就越强。太阳能光伏系统不仅只在强烈阳光下运作,在阴天也能发电。晶体硅是当前太阳能光伏电池的主流。目前晶体硅电池光电转换效率可以达到20%,并已实现大规模生产。除效率外,光伏电池的厚度也很重要。薄的硅片(wafer)意味着较少的硅材料消耗,从而可降低成本。在查阅了大量国内外相关文献,并结合我国对晶体硅太阳电池技术开发的迫切需要,在制备太阳电池减反射膜(氮化硅薄膜)的工艺中,对气体流量比、微波功率、沉积压强和温度对减反射膜性质的影响进行了研究,通过大量有效的工作及一系列工艺数据,得出了制作减反射膜,分析了氮化硅薄膜的相对最佳沉积参数和优化工艺。 二、减反射膜(增透膜)工作原理 2.1基本概念: 在了解减反射薄膜原理之前,要先了解几个简单的概念:第一,光在两种媒质界面上的振幅反射系数为(1-ρ)/(1+ρ),其中ρ为界面处两折射率之比。第二,若反射光存在于折射率比相邻媒质更低的媒质内,则相移为180°;若该媒质的折射率高于相邻媒质的折射率,则相移为零。第三,光因受薄膜上下两个表面的反射而分成2个分量,这2个分量将按如下方式重新合并,即当它们的相对相移为180°时,合振幅便是2个分量振幅之差;称为两光束发生相消干涉。

减反射技术和减反射原理

减反射原理和减反射技术 3.1 硅材料的光学特性 晶体硅材料的光学特性,是决定晶体硅太阳电池极限效率的关键因素,也是太阳电池制造工艺设计的依据。 3.1.1 光在硅片上的反射、折射和透射 照射到硅片表面的光遵守光的反射、折射定律。如图3.1所示,表面平整的硅片放置在空气中, 有一束强度为0I 的光照射前表面时,将在入射点O 发生反射和折射。以0 I '表示反射光强度,1I 表示折射光强度。这时入射角φ等于反射角r ,并且 n n v c v c v v ''''sin sin ===φφ (3-1) 图3-2 光在半导体薄片上的反射、折射和透射 图3-3 计算表面反射的二维模型 Fig 3-2 Light reflection, infraction and Fig 3-3 2D model for surface reflection transition on semiconductor sheet. calculate. 式中φ'为入射光进入硅中的折射角,v 、'v 分别为空气及硅中的光速,n 、' n 分别为空气及硅的折射率,c 为真空中的光速。任何媒质的折射率都等于真空中的光速与该媒质中的光速之比。 1I 在硅片内的另一个表面以角度φ''发生入射及反射,反射光强度以1I '表示,强度为2I 的光在o '点沿与法线N N '成φ角度的方向透射出后表面。 定义反射光强度0 I '与入射光强度0I 之比为反射率,以R 表示;透射光强度2I 与入射光强度0I 之比为透射率,以T 表示。当介质材料对光没有吸收时,1=+R T 。半导体材料对光有吸收作用,因此,还要考虑材料对光的吸收率。 光垂直入射到硅片表面时,反射率可以表示为:

新型反渗透膜清洗技术及研究进展探究

新型反渗透膜清洗技术及研究进展探究 发表时间:2019-08-13T16:08:38.083Z 来源:《防护工程》2019年10期作者:罗美莲 [导读] 随着经济社会的发展,反渗透膜技术作为一种新型的分离技术,被广泛的应用于医药卫生、市政、环保等多个领域。 湖南高速铁路职业技术学院湖南省衡阳市 421002 摘要:反渗透膜技术是一种新型的分离技术,在海水淡化、废水处理等领域获得了广泛地应用。但在运行过程中,膜污染问题一直未能得到彻底的解决,严重影响到该技术的可靠性。因此,应提出更加科学、合理的方法对反渗透膜进行清洗,以确保系统的安全、稳定运行。本文对新型反渗透膜清洗技术进行了重点研究,最后总结了近年来的研究进展。 关键词:反渗透膜;清洗技术;研究 随着经济社会的发展,反渗透膜技术作为一种新型的分离技术,被广泛的应用于医药卫生、市政、环保等多个领域,并且在海水淡化、饮用水处理中起到了非常重要的作用。但是,持续运行一段时间后,膜会受到较为严重的污染,进而影响到总体的处理效率,同时还会大大缩短膜的可用寿命。因此,应采取更加完善的措施对其进行清洗,确保反渗透技术在使用中的安全性、可靠性。 1反渗透膜污染原因 1.1化学污染 在水处理过程中,如果其中含有大量的Ca2+、Ba2+等离子,就会逐渐形成各种各样的化学结垢。这主要是由于操作不规范导致的,包括加药系统不完备,处理过程中操作不到位等。此外,Fe3+等对膜也会造成很大的危害。其含量比较高的原因,主要是由管路系统造成的,因此,应不断改善管路的运行状况,并尽量选用钢衬塑管路。 1.2颗粒和胶体污染 长时间运行后,膜表面会生成一层凝胶层,影响到水处理的效果,这主要是由水中的各种杂质分解后引起的,若得不到及时的解决,还有可能进一步发展为硅酸盐垢。此外,金属氧化物的大量沉积会导致污堵,这是因为在膜分离阶段,金属物质的浓缩、溶液pH的改变造成的。 1.3微生物污染 在水中,包含有各种类型的微生物,它们常常附着在膜的表面及各处死角。它们的繁殖非常快,且难以有效清洗,是影响系统运行的重要因素。有研究发现,这类污染多出现于进料端,这说明此处存在大量的营养物质,加速了微生物的繁殖。 当然,各种类型的污染物还会发生相互作用,共同造成了膜的污染,对其进行清洗时,所面对的也多是它们的混合物。应针对污染物的组成情况,采取针对性的处理措施。 概括起来,反渗透膜污染的原因有:(1)膜本身的原因,包括膜的材料构成、组成结构、磨损情况等;(2)膜性能损伤,包括保养不及时,使用时间过长等;(3)水质的影响,包括水质的不断变化等;(4)膜清洗不及时,方法不当等;(5)操作的不规范,对有关参数比如温度、压力等,设置的不准确,进而引发污染。 2反渗透膜清洗技术 2.1清洗方式 一般来说,可分为在线、离线清洗两种方式。前者更多的被用在污染并不严重的情况,主要采取的是比较常规的处理方法。在具体操作上较为简单,成本较低,只需加入必要的清洗制剂,就可以方便的实现清洗。不过,这种方式往往会受到设备自身条件的制约,最终的效果也不是很理想。离线清洗则是将相关元件从整个系统中分离出来,利用专门的设备进行清洗。如果污染比较严重,就要选择使用离线清洗,同时还可以结合污染现状,针对性的投入清洗制剂,最终的处理效果更为彻底。但是,该方法比较复杂,耗费的时间也比较长。 2.2清洗方法 2.2.1物理清洗 低压高流速清洗,反压清洗等是当前最为常见的物理清洗方法,有些情况下,也可以结合起来使用。前者主要指的是在较低的压力下,尽量去提升流速。不仅能避免溶质在膜面的长时间停留,还能减弱料液和膜面之间的浓差极化。反压清洗,主要指的是在膜的透过液一侧进行加压,使其反向透过膜的一种方法。一方面能够冲刷掉膜孔内残留的各类杂质,另一方面则可以对膜表面的附着物进行较为彻底的清洗。 2.2.2化学清洗 对于污染比较严重的情况,除了进行物理清洗,还要采取更为有效地化学清洗。也就是利用化学制剂与污染物进行各种各样的化学反应,进而实现彻底清除的一种方法。近年来,化学清洗得到了较为广泛地使用。在具体应用中,又可分为酸性、碱性两种清洗方法,当然,也可根据需要将两种药剂结合起来使用,可最大程度的提高清洗效果。 值得注意的是,在开始清洗前应首先对当地的水质情况进行充分的调查。因为不同的水质,要选择不同的清洗药剂,且最终实现的清洗效果也是千差万别。同时,还要提前做好现场试验,对污染物的性质进行分析,再根据膜的材料特征以及试验结果选用最合适的清洗方法和清洗药剂,实现彻底清洗的同时,最大可能改善膜的性能。此外,还要考虑到化学制剂对膜的影响,因为清洗过程或多或少的会造成一定的损伤,在化学制剂的使用中更要考虑到膜对酸、碱等的耐受情况,以确保膜元件不受到太大的损伤,而影响其正常使用。 2.2.3生物清洗 除了上述两种方法,还可以采用生物清洗,具体来说可分为以下两种:一是,采用具有生物活性的制剂;二是,利用特定的手段,将生物剂附着在膜上,提高它的抗污染能力。目前来说,使用比较多的是酶制剂。其能够有效地切断蛋白质的肽链,因此对那些包含大量蛋白质的膜进行清洗是最为有效的。 3研究进展 随着相关技术的发展,近年来陆续出现了一些比较新颖、高效的清洗方法,包括研究出了更为有效地清洗制剂,以及效果更好的清洗

增透膜的原理及应用

增透膜的原理及应用 陕西省安塞县安塞高级中学物理教研组贺军 摘要:在光学元件中,由于元件表面的反射作用而使光能损失,为了减少元件表面的反射损失,常在光学元件表面镀层透明介质薄膜,这种薄膜就叫增透膜。本文分别从能量守恒的角度对增透膜增加透射的原理给予定性分析;根据菲涅尔公式和折射定律对增透膜增加透射的原理给予定量解释;利用电动力学的电磁理论对增透膜增加透射的原理给予理论解释。同时对增透膜的研究和应用现状作一介绍。 关键词:增透膜;干涉;增透膜材料;镀膜技术 1前言 在日常生活中,人们对光学增透膜的理解,存在着一些模糊的观念。这些模糊的观念不仅在高中生中有,而且在大学生中也是存在的。例如,有不少人认为入射光从增透膜的上、下表面反射后形成两列反射光,因为光是以波的形式传播的,这两列反射光干涉相消,使整个反射光减弱或消失,从而使透射光增强,透射率增大。然而他们无法理解:反射回来的两列光不管是干涉相消还是干涉相长,反射光肯定是没有透射过去,因增加了一个反射面,反射回来的光应该是多了,透射过去的光应该是少了,这样的话,应当说增透膜不仅不能增透,而且要进一步减弱光的透射,怎么是增强透射呢?也有人对增透膜的属性和技术含量不甚了解,对它进行清洁时造成许多不必要的损坏。随着人类科学技术的飞速发展,增透膜的应用越来越广泛。因此,本文利用光学及其他物理学知识对增透膜原理给以全面深入的解释,同时对增透膜的研究和应用现状作一介绍。让人们对增透膜有一个全面深入的了解,进而排除在应用时的无知感和迷惑感。 2增透原理 2.1 定性分析 光学仪器中,光学元件表面的反射,不仅影响光学元件的通光能量;而且这些反射光还会在仪器中形成杂散光,影响光学仪器的成像质量。为了解决这些问题,通常在光学元件的表面镀上一定厚度的单层或多层膜,目的是为了减小元件表面的反射光,这样的膜叫光学增透膜(或减反膜)。 这里我们首先从能量守恒的角度对光学增透膜的增透原理给予分析。一般情况下,当光入射在给定的材料的光学元件的表面时,所产生的反射光与透射光能量确定,在不考虑吸收、散射等其他因素时,反射光与透射光的总能量等于入射光的能量。即满足能量守恒定律。当光学元件表面镀膜后,在不考虑膜的吸收及散射等其他因素时,反射光和透射光与入射光仍满足能量守恒定律。而所镀膜的作用是使反射光与透射光的能量重新分配。对增透膜而言,分配的结果使反射光的能量减小,透射光的能量增大。由此可见,增透膜的作用使得光学元件表面反射光与透射光的能量重新分配,分配的结果是透射光能量增大,反射光能量减小。光就有这样的特性:通过改变反射区的光强可以改变透射区的光强。 2.2 定量描述光从一种介质反射到另一种介质时,在两种介质的交界面上将发生反射和折射,把 反射光强度与入射光强度的比值叫做反射率。用表示,,和分别表示反射光和入射光的振幅。 设入射的光强度为1,则反射光的强度为,在不考虑吸收及散射情况下,折射光的强度为(1-ρ)。根据菲涅尔公式和折射定律可知:当入射角很小时,光从折射率n1的介质射向折射率n2介质,反射率 (1) 例如光线由很小的入射角从空气射入折射率为 1.8的介质时,则反射率为

减反射膜

减反射膜(增透膜)工作原理 光具有波粒二相性,即从微观上既可以把它理解成一种波、又可以把他理解成一束高速运动的粒子(注意,这里可千万别把它理解成一种简单的波和一种简单的粒子。它们都是微观上来讲的。红光波的波长=0.750微米紫光波长=0.400微米。而一个光子的质量是 6.63E-34 千克. 如此看来他们都远远不是我们所想想的那种宏观波和粒子.) 增透膜的原理是把光当成一种波来考虑的,因为光波和机械波一样也具有干涉的性质。 在镜头前面涂上一层增透膜(一般是"氟化钙",微溶于水),如果膜的厚度等于红光(注意:这里说的是红光)在增透膜中波长的四分之一时,那么在这层膜的两侧反射回去的红光就会发生干涉,从而相互抵消,你在镜头前将看不到一点反光,因为这束红光已经全部穿过镜头了. 为什么我从来没有看到没有反光的镜头? 原因很简单,因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色,而膜的厚度是唯一的,所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头,一般情况下都是让绿光全部进入的,这种情况下,你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是蓝紫色,因为这反射光中已经没有了绿光。膜的厚度也可以根据镜头的色彩特性来决定。 定义及其设计: 二十世纪三十年代发现的增透膜促进了薄膜光学的早期发展.对于技术光学的推动来说,在所有的光学薄膜中,增透膜也起着最重要的作用.直至今天,就其生产的总量来说,它仍然超过所有其他的薄膜因此,研究增透膜的设计和制备教术,对于生产实践有着重要的意义. 我们都知道,当光线从折射率n0的介质射入折射率为n1的另一介质时,在两介质的分界面上就会产生光的反射.如果介质没有吸收,分界面是一光学表面,光线又是垂直入射,则反射率R为透射率为 投射率为: 例如,折射率为1。52的冕牌玻璃,每个表面的反射约为4.2%左右。折射率较高的火石玻璃,则表面反射更为显著.这种表面反射造成了两个严重的后果:光能量损失,使象的亮度降低;表面反射光经过多次反射或漫射,有一部分成为杂散光,最后也到达象平面,使象的衬度降低,从而影响系统的成象质量,特别是电视、电影摄影镜头等复杂系统,都包台了很多个与空气相邻的表面,如不敷上增透膜将完全不能应用. 目前已有很多不同类型的增透膜可供利用.以满足技术光学领域的极大部分需要.可是复杂的光学系统和激光光学,对减反射性能往往有特殊严格的要求.例如.大功率激光系统要求某些元件有极低的表面反射,以避免敏感元件受到不需要的反射的破坏.此外,宽带增透膜提高了象质量、色平衡和作用距离,而使系统的全部性能增强.因此,生产实际的需要促使了减反射膜的不断发展. 在比较复杂的光学系统中,入射光的能量往往因多次反射而损失。例如,高级照相机的镜头有六、七个透镜组成。反射损失的光能约占入射光能的一半,同时反射的杂散光还要影响成像的质量。为了减少入射光能在透镜玻璃表面上反射时所引起的损失,常在镜面上镀一层厚度均匀的透明薄膜(常用氟化镁MgF2,其折射率为1.38,介于玻璃与空气之间),利用薄膜的干涉使反射光能减到最小,这样的薄膜称为增透膜。 现在我们来看一下简单的单层增透膜。设膜的厚度为e,当光垂直入射时,薄膜两表面反射光的光程差为2ne,由于在膜的上、下表面反射时都有相位突变,结果没有附加的相位差,两反射光干涉相消时应满足:

反渗透膜在水处理中的研究进展

反渗透膜在水处理中的研究进展 摘要:反渗透膜过滤技术是一种高效、低能和易操作的液体分离技术,比传统的水处理方法效果好,可实现海水淡化、废水的循环利用及对有用物质有效回收。本文主要介绍了反渗透原理及反渗透膜种类,进一步总结了反渗透膜在各种 污水的中的应用,最后对反渗透膜技术的发展趋势作了简单介绍。 关键词:反渗透膜;原理;有效;发展 Abstract Reverse osmosis membra ne filtratio n tech no logy is a high efficie nt, low operati on and the liquid separati on tech no logy, tha n conven ti onal water treatme nt effect is good, can realize the seawater desali nati on, wastewater recycli ng and effective to useful material recycli ng. This paper mai nly in troduces the reverse osmosis prin ciple and reverse osmosis membrane type, further summarizes the reverse osmosis membrane of the applicati on in wastewater , and fin ally to reverse osmosis membra ne tech no logy developme nt trend are in troduced. Keywords RO theory effective developme nt 20世纪80年代初,美国就克服纤维素材料的缺陷,研发出高水通量、高盐截流率的复合聚酰胺膜,使得反渗透技术广泛应用于工业领域。现在已从最初的海水、苦咸水脱盐及各种纯水制造的生活领域应用向废水处理、回用的环保领域发展。目前一方面水资源缺乏,要求不断开发利用比以前品质更低的水源;另一方面政府环保部门施加的压力及公众对高品质饮用水的需求要求处理方法更新、处理程度提高,这给膜分离技术尤其是反渗透膜技术带来了巨大的市场潜力和发展空间 1反渗透原理及反渗透膜种类 反渗透是一种以压力为推动力的膜分离过程。在使用中为产生反渗透压,需 用水泵给含盐水溶液或废水施加压力,以克服自然渗透压及膜的阻力,使水透过反渗透膜,将水中溶解盐或污染杂质阻止在反渗透膜的另一侧。其原理详见图 1 O

防反射膜技术进展研究

摘要:防反射膜是目前平板显示器以及新技术领域重要的产品。结合目前防反射薄膜的相关专利报道,本文综述了防反射薄膜中的低折射层、高折射层、其他性能改进等技术研究的新进展,并展望了防反射薄膜未来研究方向。 关键词:防反射膜,高折射层,低折射层,专利 1 前言 在pdp、crt、lcd等显示器中,从外部向画面照射光线,会发生该光产生反射而无法看见显示图像的情况,尤其是近年来,伴随着显示器的大型化,解决上述问题变成越来越重要的课题,为了解决这个问题,对各种显示器进行各种防反射处理和防眩处理,作为其中一种方法,在各种显示器上使用防反射薄膜。 防反射薄膜是通过在透明支持体上形成具有适宜厚度和比透明支持体的折射率低的膜制品。为了提高防反射性,由多层薄膜形成的防反射层通常具有由高折射率和低折射率层组成的层状结构。防反射膜的生产可以采用物理气相学沉积( pvd)、化学气相沉积( cvd)和化学液相沉积( cld) 3 种技术来制备光学薄膜,上述方法制作防反射膜要求条件复杂,成本高。为避免cvd苛刻的加工条件及制造成本高的问题,当前湿法涂布技术(即涂布法制备防反射薄膜)取代干法工艺是制造防反射膜的发展趋势。然而,采用湿式处理法制备的防反射薄膜与采用干式处理法制备的防反射膜相比,产生表面硬度、耐擦伤性差、光学性能差、耐溶剂性差的技术问题。因此,对涂层材料的折射率研究是推广湿法工艺研究的关键技术,不同折射率涂层的实现,除聚合体系与固化膜层的光学性能相关外,需要加入不同的材料来改善膜的光学参数及机械性能。 2 低折射率层材料研究进展 2.1氟聚合物 为了获得低的反射,优选将折射率尽可能低的材料用于低折射层。由于防反射膜薄膜设置于显示器的最外面,因此,该薄膜需要高的耐擦伤性。为了获得耐擦性高且厚度约100nm 的薄膜,薄膜本身的强度和其与下面层的牢固粘合是必需的。 低折射率的涂层可通过加入低折射率的氟化物或含氟丙烯酸酯聚合物或预聚物来调整涂层涂料的折射率,例如氟化镁、含氟(甲基)丙烯酸酯的共聚物、偏二氟乙烯与四氟乙烯的共聚物及含氟单官能(甲基)丙烯酸酯或含氟二官能(甲基)丙烯酸酯与其他多官能(甲基)丙烯酸酯的共聚物。一般情况下,涂层的折射率与涂层材料分子结构中的氟的百分含量有关,即增加氟的含量会降低涂层的折射率,这些聚合物通过调节分子结构中氟原子取代基的含量及共聚物的结构单元,可在一定范围内调节聚合物的低折射率和其他物理性能,这类含氟聚合物的折射率一般为1.3~1.5,目前已有多种含氟聚合物用于生产。 日本油脂株式会社[1]提供了一种减反射膜,它包括透明基板和一个低折射率材料层,其中低折射率材料层包括如下式(1)所示的含氟多官能(甲基)丙烯酸酯,式中r1、r2、r3和r4是相同或不同的基团,表示氢原子、丙烯酰基或甲基丙烯酰基,且r1与r2中的至少一个以及r3与r4中的至少一个表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基;r表示有2个以上氟原子、2~12个碳原子的氟亚烷基,减反射膜由于具有上述低折射率材料层,兼备低折射率、高表面硬度和高粘合力,可应用于各种用途。 美国3m公司[2]使用由官能性含氟聚合物和丙烯酸酯的反应产物形成的低折射层,形成共交联的互穿聚合物网络。反应机理是丙烯酸酯相的多官能成分与含氟聚合物相共价交联。另外,交联使得含氟聚合物相和丙烯酸酯相显著地缠结,由此形成互穿聚合物网络或ipn,可显著改变膜的光反射/吸收特性以及耐久性能。 日本化药株式会社[3]提供了一种防反射膜,其具备基板膜、硬涂层和低折射率层的防反射膜,在基板膜上依次层积有硬涂层和低折射率层,该低折射率层具有比该硬涂层低的折射

太阳能电池用光伏玻璃减反射膜性能研究

太阳能电池用光伏玻璃减反射膜性能研究 通过模拟车间组件制作环境,对不同类型的镀膜玻璃的透光率衰减进行了研究分析。采用X 涉嫌光电子能谱(XPS)和椭偏仪等手段对多孔SiO2减反射膜层进行了表征。结果表明,镀膜玻璃初期表面预衰减主要和膜层的微观折射率和孔隙率有关,折射率越小,孔隙率越大,则越容易吸附微小颗粒,从而导致膜层表面孔口堵塞,折射率增加,减反效果降低,透光率下降。 关键词:镀膜玻璃;SiO2;折射率;孔隙率;透光率 随着全球人口增长和经济的快速发展,能源紧张和环境污染日益严重。而太阳能是取之不尽用之不竭的清洁可再生能源。因此研究太阳能对解决能源危机和环境保护,对人类的可持续发展具有重要意义。 目前90%的以上的太阳能电池都是晶硅太阳能电池,其封装制作组件的效率在15%-17%。而晶体硅太阳能电池的极限理论效率为34%,在现有工艺水平的基础上进一步提高太阳能电池效率的成本较高。如果能够提高封装组件对太阳光的利用率,则可以以较低的成本获得组件系统较高的发电量。在光伏盖板玻璃表面镀制减反射膜就是一种成本低廉,有效利用光能的途径。 在纳米多孔SiO2膜膜层设计过程中,通过增加孔隙率,以得到接近1.23[1]理论折射率的膜层,从而获得最佳的减反射效果。但是孔隙率过高,膜层容易在短期内吸附外界环境中的微小颗粒物质,从而造成孔口堵塞,折射率反而增加,透光率衰减严重。本文旨在研究镀膜层不同光学参数对镀膜玻璃透光率衰减的影响,从而筛选出具有高效减反,低衰减的镀膜玻璃。 1 实验部分 1.1 实验材料 镀膜玻璃防霉隔离纸硅胶 1.2 镀膜玻璃实验样品制备 层压实验:在镀膜玻璃表面垫上一层防霉纸,在层压机上进行层压。约15min后取出镀膜玻璃样品。并用去离子水擦拭玻璃表面。 固化实验:将镀膜玻璃置于正在硅胶固化中的组件之间。6小时后取出样品。并用去离子水擦拭玻璃表面。 1.3 镀膜玻璃表征 采用奥博泰GST-3,在380-1100nm波段上,对实验前后的镀膜玻璃进行透光率测试。 采用X射线光电子能谱仪(XPS)对实验前后的玻璃进行表征,分析实验前后元素含量的变化。 采用美国J.A.WOLLAM公司的α-SE TM椭偏仪对实验前后的镀膜玻璃进行折射率和孔隙率测

反渗透膜历史和现状

反渗透技术领域的历史与现状 ⑴纯水制备行业 以美国海德能公司的反渗透膜产品进入大陆市场为标志,国内的反渗透纯水制备工艺技术进入了高速发展阶段,在电力、石油、化工、冶金、电子、医药、食品等工业行业以及市政给水、直饮水等民用方面均得到了广泛的应用。与传统的离子交换、电渗析方法相比,反渗透膜法占领了纯水制备工艺的绝大部分市场份额。反渗透技术在国内最早应用于微电子行业中冲洗用水的制取,而近年来直饮水的反渗透工艺所形成的技术与消费浪潮,从南到北自东至西席卷全国,极大的促进了RO技术的普及。 近年来我国汇率稳定,关税下调,国外膜厂商在国内市场上激烈的价格竞争,国内代理商价格水分的不断挤出,配套产品的逐步国产化,均促使膜及其配套产品的市场价格及反渗透系统的工程造价一再下降。与此同时,我整体国力及企业购买力增强,个人消费水平提高,从另一方面促进了反渗透技术的广泛普及,促进了直饮水、市政供水及各工业行业先后接受了反渗透技术及其产品,形成了各自行业技术进步的重要环节。进而对国内整体工业进步起到了一定的促进作用。 ⑵反渗透膜产品 就反渗透膜的结构形式而言,中空膜、管式膜、板式膜的市场相对狭窄,致使美国杜邦公司(Du Pont)已经停止其中空膜的生产,日本东洋纺(Toyobo)的中空膜在国内的销量也极其有限,而因卷式膜的预处理要求低、处理水源范围宽、应用范围广泛、市场巨大,使卷式膜几成反渗透膜的代名词。在膜材料方面,由于醋酸纤维膜的工作压力高、脱盐率低等缺陷,已基本退出市场,低压与超低压芳香聚酰胺复合膜已成为市场的绝对主流。而膜产品的发展动向,是朝着低污染膜、正电荷膜、纳滤膜等多品种多用途方向发展。 海德能公司的低污染膜(LFC1、LFC3系列)具有较强的化学抗污染性能,是在原有的聚酰胺复合膜上再复合一层抗污染材料,使原来带负电荷的膜表面呈电中性,同时提高其亲水性,从而有效提高了膜的抗有机物污染能力。陶氏化学公司的低污染膜(BW30-FR系列)具有较强的物理抗污染性能,它提高膜表面的光滑度,加大膜元件进水隔网层厚度,使膜表面的紊流减小、流速加快,从而有效提高了膜的抗微生物污染能力。在地表水、中水、污水处理及其它溶液的浓缩、提纯处理等方面,低污染膜具有独特功效,自98年进入国内市场以来日益受到重视,普及速度很快。近年来出现的正电荷膜的膜表面带有正电荷,可更有效的去除阳离子,用于第二级反渗透时,可有效提高全系统的脱盐率,使之达到1μS / cm以下电导率的系统产水水质要求。纳滤膜在严格意义上不属于反渗透膜范畴,其膜材料品种繁多不仅限于芳香聚酰胺,膜的质量考核可以是病毒、细菌、胺氮、BOD等多种指标而不仅限于低脱盐率,因此纳滤膜的用途十分广泛,有待大力开发。 ⑶反渗透膜市场 在RO膜产品市场方面,美国海德能公司(Hydranautics / Nitto Denko)与美国陶氏化学公司(Dow Chemical / Filmtec)的膜产品占据了目前国内市场约80%,其余国外膜厂商,如美国Koch / Fluid System、Osmonics / Desal、Trisep、韩国世韩(csm / Saehan)、日本东丽(Toray)等公司共占据了约20%的市场。这一状况表明,具有大规模生产能力的国际卷式膜厂商无一例外地登陆了国内市场,并占有一席之地。国内从60年代开始研制RO膜(中空、卷式),当时的技术发展几与世界水平同步。随后若干年中,国内水平逐步落后于国际水平,自80年代开始引进国外膜生产线。目前以葫芦岛玉柴北方膜工业有限公司为代表,尚有4~5家企业具有一定生产能力,但在国内膜市场中的占有率不足2 %。

【CN210012757U】一种减反射镀膜玻璃【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920325079.3 (22)申请日 2019.03.14 (73)专利权人 天津南玻节能玻璃有限公司 地址 301700 天津市武清区新技术产业园 区武清开发区泉丰路12号 (72)发明人 刘双 杜彦 胡冰  (74)专利代理机构 天津企兴智财知识产权代理 有限公司 12226 代理人 韩敏 (51)Int.Cl. C03C 17/34(2006.01) (54)实用新型名称 一种减反射镀膜玻璃 (57)摘要 本实用新型创造提供一种减反射镀膜玻璃, 自基底向上依次设置折射率为2.5-3.0的第一镀 膜层、折射率为2.0-2.4的第二镀膜层、折射率为 1.5-1.8的第三镀膜层、折射率为1.3-1.45的第 四镀膜层、折射率为1.5-1.55的第五镀膜层、折 射率为2.0-2.7的第六镀膜层。本发明创造具有 良好的减反射效果。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 210012757 U 2020.02.04 C N 210012757 U

权 利 要 求 书1/1页CN 210012757 U 1.一种减反射镀膜玻璃,其特征在于,自基底向上依次设置折射率为 2.5- 3.0的第一镀膜层、折射率为2.0-2.4的第二镀膜层、折射率为1.5-1.8的第三镀膜层、折射率为1.3-1.45的第四镀膜层、折射率为1.5-1.55的第五镀膜层、折射率为2.0-2.7的第六镀膜层。 2.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃,其特征在于,所述第一镀膜层为SiZrNx 2<x<3,厚度为15-20nm。 3.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃,其特征在于,所述第二镀膜层为NbOx 2<x <2.5、TiOx 1.3<x<2、或ZrOx 1.4<x<2,厚度40-75nm。 4.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃,其特征在于,所述第三镀膜层为SiNxOy 1.5<x<1.8,0.2<y<0.5,厚度60-80nm。 5.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃,其特征在于,所述第四镀膜层为MgF2,厚度70-95nm。 6.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃,其特征在于,所述第五镀膜层为SiAlNxOy 1<x<1.5,1.3<y<1.8或SiZrNxOy 1<x<1.5,1.3<y<2,厚度80-105nm。 7.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃,其特征在于,所述第六镀膜层为TiOx 1.3<x<2、ZrOx 1.4<x<2、SiZrNx 2<x<3,厚度50-140nm。 8.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃,其特征在于,所述基底为玻璃基片。 9.根据权利要求1所述的减反射镀膜玻璃,其特征在于,各所述镀膜层均采用磁控溅射镀膜的方法获得。 2

增透膜的原理及应用

增透膜的原理及应用 摘要:在光学元件中,由于元件表面的反射作用而使光能损失,为了减少元件表面的反射损失,常在光学元件表面镀层透明介质薄膜,这种薄膜就叫增透膜。本文分别从能量守恒的角度对增透膜增加透射的原理给予定性分析;根据菲涅尔公式和折射定律对增透膜增加透射的原理给予定量解释;利用电动力学的电磁理论对增透膜增加透射的原理给予理论解释。同时对增透膜的研究和应用现状作一介绍。 关键词:增透膜;干涉;增透膜材料;镀膜技术 1前言 在日常生活中,人们对光学增透膜的理解,存在着一些模糊的观念。这些模糊的观念不仅在高中生中有,而且在大学生中也是存在的。例如,有不少人认为入射光从增透膜的上、下表面反射后形成两列反射光,因为光是以波的形式传播的,这两列反射光干涉相消,使整个反射光减弱或消失,从而使透射光增强,透射率增大。然而他们无法理解:反射回来的两列光不管是干涉相消还是干涉相长,反射光肯定是没有透射过去,因增加了一个反射面,反射回来的光应该是多了,透射过去的光应该是少了,这样的话,应当说增透膜不仅不能增透,而且要进一步减弱光的透射,怎么是增强透射呢?也有人对增透膜的属性和技术含量不甚了解,对它进行清洁时造成许多不必要的损坏。随着人类科学技术的飞速发展,增透膜的应用越来越广泛。因此,本文利用光学及其他物理学知识对增透膜原理给以全面深入的解释,同时对增透膜的研究和应用现状作一介绍。让人们对增透膜有一个全面深入的了解,进而排除在应用时的无知感和迷惑感。 2增透原理 2.1 定性分析 光学仪器中,光学元件表面的反射,不仅影响光学元件的通光能量;而且这些反射光还会在仪器中形成杂散光,影响光学仪器的成像质量。为了解决这些问题,通常在光学元件的表面镀上一定厚度的单层或多层膜,目的是为了减小元件表面的反射光,这样的膜叫光学增透膜(或减反膜)。 这里我们首先从能量守恒的角度对光学增透膜的增透原理给予分析。一般情况下,当光入射在给定的材料的光学元件的表面时,所产生的反射光与透射光能量确定,在不考虑吸收、散射等其他因素时,反射光与透射光的总能量等于入射光的能量。即满足能量守恒定律。当光学元件表面镀膜后,在不考虑膜的吸收及散射等其他因素时,反射光和透射光与入射光仍满足能量守恒定律。而所镀膜的作用是使反射光与透射光的能量重新分配。对增透膜而言,分配的结果使反射光的能量减小,透射光的能量增大。由此可见,增透膜的作用使得光学元件表面反射光与透射光的能量重新分配,分配的结果是透射光能量增大,反射光能量减小。光就有这样的特性:通过改变反射区的光强可以改变透射区的光强。 2.2 定量描述

太阳能电池用光伏玻璃减反射膜性能研究

太阳能电池用光伏玻璃减反射膜性能研究通过模拟车间组件制作环境,对不同类型的镀膜玻璃的透光率衰减进行了研究分析。采用X涉嫌光电子能谱(XPS)和椭偏仪等手段对 多孔SiO2减反射膜层进行了表征。结果表明,镀膜玻璃初期表面预 衰减主要和膜层的微观折射率和孔隙率有关,折射率越小,孔隙率越大,则越容易吸附微小颗粒,从而导致膜层表面孔口堵塞,折射率增加,减反效果降低,透光率下降。 关键词:镀膜玻璃;SiO2;折射率;孔隙率;透光率 随着全球人口增长和经济的快速发展,能源紧张和环境污染日益严重。而太阳能是取之不尽用之不竭的清洁可再生能源。因此研究太阳能对解决能源危机和环境保护,对人类的可持续发展具有重要意义。 目前90%的以上的太阳能电池都是晶硅太阳能电池,其封装制作组件的效率在15%-17%。而晶体硅太阳能电池的极限理论效率为34%,在现有工艺水平的基础上进一步提高太阳能电池效率的成本较高。如果能够提高封装组件对太阳光的利用率,则可以以较低的成本获得组件系统较高的发电量。在光伏盖板玻璃表面镀制减反射膜就是一种成本低廉,有效利用光能的途径。 在纳米多孔SiO2膜膜层设计过程中,通过增加孔隙率,以得到 接近1.23[1]理论折射率的膜层,从而获得最佳的减反射效果。但是

孔隙率过高,膜层容易在短期内吸附外界环境中的微小颗粒物质,从而造成孔口堵塞,折射率反而增加,透光率衰减严重。本文旨在研究镀膜层不同光学参数对镀膜玻璃透光率衰减的影响,从而筛选出具有高效减反,低衰减的镀膜玻璃。 1 实验部分 1.1 实验材料 镀膜玻璃防霉隔离纸硅胶 1.2 镀膜玻璃实验样品制备 层压实验:在镀膜玻璃表面垫上一层防霉纸,在层压机上进行层压。约15min后取出镀膜玻璃样品。并用去离子水擦拭玻璃表面。 固化实验:将镀膜玻璃置于正在硅胶固化中的组件之间。6小时后取出样品。并用去离子水擦拭玻璃表面。 1.3 镀膜玻璃表征 采用奥博泰GST-3,在380-1100nm波段上,对实验前后的镀膜玻璃进行透光率测试。 采用X射线光电子能谱仪(XPS)对实验前后的玻璃进行表征,分析实验前后元素含量的变化。

光学薄膜的研究进展和应用

光学薄膜的研究进展和应用 【摘要】本文介绍了光学薄膜的工作原理,并对光学薄膜的传统光学领域的应用做了简要的概述。又简要说明现代光学薄膜典型应用,对光学薄膜的制备加以介绍,最后介绍了光学薄膜的发展前景。 【关键词】光学薄膜;薄膜应用;薄膜制造; 1.光学薄膜原理简述 所谓光学薄膜是指其厚度能够光的波长相比拟,其次要能对透过其上的光产生作用。具体在于其上下表面对光的反射与透射的作用。光学薄膜的定义是:涉及光在传播路径过程中,附著在光学器件表面的厚度薄而均匀的介质膜层,通过分层介质膜层时的反射、透(折)射和偏振等特性,以达到我们想要的在某一或是多个波段范围内的光的全部透过或光的全部反射或是光的偏振分离等各特殊 形态的光。 光学薄膜的特点是:表面光滑,膜层之间的界面呈几何分割;膜层的折射率在界面上可以发生跃变,但在膜层内是连续的;可以是透明介质,也可以是吸收介质;可以是法向均匀的,也可以是法向不均匀的。实际应用的薄膜要比理想薄膜复杂得多。这是因为:制备时,薄膜的光学性质和物理性质偏离大块材料,其表面和界面是粗糙的,从而导致光束的漫散射;膜层之间的相互渗透形成扩散界面;由于膜层的生长、结构、应力等原因,形成了薄膜的各向异性;膜层具有复杂的时间效应。不同物质对光有不同的反射、吸收、透射性能,光学薄膜就是利用材料对光的这种性能,并根据实际需要制造的。 2.光学薄膜的传统应用 光学薄膜按应用分为反射膜、增透膜、滤光膜、光学保护膜、偏振膜、分光膜和位相膜。减反射膜,是应用最广泛的光学薄膜,它可以减少光学表面的反射率而提高其透射率。对于单一波长,理论上的反射率可以降到零,透射率为100%;对于可见光谱段,反射率可以降低到0.5%,甚至更低,以保证一个由多个镜片组成的复杂系统有足够的透射率和极低的杂散光。现代光学装置没有一个是不经过减反射处理的。由于其具有极低的反射率和鲜艳的表面颜色,现代人们日常生活中的眼镜普遍都镀有减反射膜。 高反射膜,能将绝大多数入射光能量反射回去。当选用介质膜堆时,由于薄膜的损耗极低,随着膜层数的不断增加,其反射率可以不断地增加(趋近于100%)。这种高反射膜在激光器的制造和激光应用中都是必不可少的。 能量分光膜,可将入射光能量的一部分透射,另一部分反射分成两束光,最

1减反射玻璃

1减反射玻璃 在普通玻璃表面镀制增透膜,降低玻璃表面的反射率,称之为减反射玻璃。玻璃的镜面反射率取决于玻璃的折射率和入射角,当入射角不大于30度时,玻璃的反射率变化不大。普通玻璃的反射率一般在8%左右,存在着眩光刺眼和透射影像的清晰度低等问题,甚至造成环境的不协调。 玻璃的折射率是1.52,在其表面镀以折射率小于1.52、光程差为1/4波长的透明膜层,使经膜层上下两面反射光的干涉,增加玻璃的透过率,达到减反射的目的。 因为可见光是多色光,波长有一个范围,所以将反射率降低到零是非常困难的,一般将玻璃的反射率降低到2~3%即可满足使用要求。 减反射玻璃的装饰特性是透射影像清晰,玻璃好似已在眼前消失,最大限度地表现了玻璃的透明性。一般用在临街店面的橱窗玻璃、博物馆的画框玻璃、展柜玻璃、商店柜面玻璃等场合,下图显示了减反射玻璃的应用效果,左图使用了减反射玻璃的画框,右图未使用减反射玻璃的反光情况。 2.光致变色玻璃 在通常条件下,玻璃是透明的。对于有些玻璃,在紫外或者可见光的照射,可产生可见光区域的光吸收使,玻璃发生透光度降低或者产生颜色变化,并且在光照停止后又能自动恢复到原来的透明状态,称之为光致变色玻璃。 一般说来是在普通的玻璃成分中引入光敏剂生产光致变色玻璃。常用的普通玻璃有铝硼硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等,常用的光敏剂包括卤化银、卤化铜等等。通常光敏剂以微晶状态均匀地分散在玻璃中,在日光照射下分解,降低玻璃的光透光度。当玻璃在暗处时,光敏剂再度化合,恢复透明度。玻璃的着色和退色是可逆的、永久的。光致变色玻璃的装饰特性是玻璃的颜色和透光度随日照强度自动变化。日照强度高,玻璃的颜色深,透广度低。反之,日照强度低,玻璃的颜色浅,透光度高。用光致变色玻璃装饰建筑,既使得室内光线柔和、色彩多变,又使得建筑色彩斑斓、变幻莫测,与建筑的日照环境协调一致。一般用于建筑物门窗、幕墙等。 3.电致变色玻璃

相关主题