Способ изготовления дифракционных решеток для вакуумной ультрафиолетовой области спектра

 

Изобретение относится к диспергирующим элементам спектральных приборов, работающих в вакуумной ультрафиолетовой области спектра, и позволяет упросить изготовление и повысить точность характеристики дифракционных решеток путем формирования штрихов решетки алмазным резцом в слое фтористого магния, исключающего необходимость нанесения отражающего покрытия на поверхность сформированных штрихов решетки, сглаживающего профиль штрихов и изменяющего энергетические характеристики решетки. Способ заключается в формировании штрихов алмазным резцом в слое фтористого магния толщиной порядка 25 - 38 нм, нанесенном на слой алюминия толщиной 70 - 100 нм, имеющий температуру, непревышающую 40°С. При этом для углов блеска 2 - 5° удельная нагрузка на алмазный резец составляет 1,5 - 5 гр, а глубина штриха не превышает 3/4 толщины слоя. 1 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 6 02 В 5/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4707956/10 (22) 23.06.89 (46) 28.02.91. Бюл. № 8 (72) Н.Г.Герасимова и Л.M.Äåíèñîâ (53) 535,853.31 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 811192, кл. G 08 В 5/18, 13.04.79.

JOSA, ч, 52, 1962, ¹ 10, р. 1120. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИФРАКЦИОННЫХ РЕШЕТОК ДЛЯ ВАКУУМНОЙ

УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА (57) Изобретение относится к диспергирующим элементам спектральных приборов, работающих в вакуумной ультрафиолетовой области спектра, и позволяет упросить изготовление и повысить точность характериИзобретение относится к оптике и может быть применено при изготовлении дифракционных решеток, используемых в вакуумной ультрафиолетовой (ВУФ) области спектра.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик и упрощение изготовления, а также формирование углов блеска 2 — 5 .

Способ включает нанесение на полированную подложку из стекла слоев алюминия и фтористого магния, а также формирование штрихов, осуществляемое алмазным резцом в слое фтористого магния толщиной порядка 25 — 38 нм, нанесенном на слой алюминия толщиной 70 — 100 нм, имеющий температуру, не превышающую 40 С.

Для получения углов "блеска" 2 — 50 удельную нагрузку на алмазный резец выбирают равной 1,5 — 5 гр, а глубину штриха—,, ЫХ,„1631493 А1 стики дифракционных решеток путем формирования штрихов решетки алмазным резцом в. слое фтористого магния, исключающего необходимость нанесения отражающего покрытия на поверхность сформированных штрихов решетки, сглаживающего профиль штрихов и изменяющего энергетические характеристики решетки, Способ заключается в формировании штрихов алмазным резцом в слое фтористого магния толщиной порядка 25 — 38 нм, нанесенном на слой алюминия толщиной 70—

100 нм, имеющий температуру, не превышающую 40 С. При этом для углов "блеска" 2—

5 удельная нагрузка на алмазный резец составляет 1,5 — 5 гр, а глубина штриха не превышает 3/4 толщины слоя, 1 з.п. ф-лы. не превышающей 3/4 толщины слоя фтористого магния.

Пример. Изготавливают подложку из стекла марки ЛК-4, На поверхность негорячей (40 С) подложки наносят высокоотражающее двухслойное покрытие: алюминий толщиной порядка 100 нм в качестве отражающего покрытия и слой фтористого магния толщиной 25 — 38 нм в качестве защитного покрытия, препятствующего окислению алюминия и эа счет достигнутой интерференции увеличивающего его отражение.

Для получения системы Al + MgFz используют алюминий марки не ниже А-000 (ГОСТ 3549-56) и магний фтористый (ГОСТ

7204-77, ТУ 6-09-5350-87), преимущественно в таблетках, содержащих карбонаты (C03), сульфаты ($04), хлориды (CI), железо

1631493

Составитель В.Кравченко

Редактор M,Ïåòðîâà Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Т.Палий

Заказ 544 Тираж 327 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 (Fe), кремний ($1), тяжелые металлы (Cu, РЬ, Мп), щелочность (Mg0).

Для сохранения высокого коэффициента отражения алюминиевых слоев конструкцией вакуумного аппарата ВА-450 предусмотрена возможность покрытия их сразу же после испарения в вакууме слоем фтористого магния, который защищает их от окисления. Вакуумный аппарат имеет специальное фотометрическое устройство, позволяющее производить контроль отражения во время испарения алюминия и фтористого магния при длине волны 121,6 нм.

Слой фтористого магния толщиной порядка 25 — 38 нм позволяет иметь высокий коэффициент отражения в ВУФ области спектра. При толщине MgFz 25 нм коэффициент отражения Al + MgFz в области 120—

200 нм м 80Д; при толщине М9Рр 38 нм коэффициент отражения Al+ MgFz в области

130 — 250 нм увеличивается до 857 с уменьшением до 45 — 50% при 1 120 нм.

Толщину слоя МоЕр выбирают в зависимости от угла "блеска", области концентрации света решеткой и количества штрихов на1мм, Для получения мягких пленок MgFz осаждают на негорячую подложку(40 С), так как более высокие температуры (- 100—

150 С) увеличивают подвижность конденсирующихся атомов или молекул на поверхности, что увеличивает размеры кристаллов, кроме того, увеличивается шероховатость, неоднородность с соответствующим уменьшением отражения вследствие рассеяния.

Удельная нагрузка на алмазный-резец порядка 1,5 — 5 гр объясняется мягкостью, однородностью, пластичностью фтористого магния, сопоставимых со случаем нарезания решеток алмазным резцом на слое алюминия, Чем меньше количество штрихов на

1 мм, т.е, больше величина постоянной решетки, тем глубже штрих и больше удельная нагрузка на резец: 600 штр/мм 5 гр;

1200 штр/мм 3 гр; 1800 — 2400 штр/мм

5 1,5 — 2 гр.

При формировании штрихов решетки алмазный резец выставляют так, чтобы деформированная пленка, образующаяся на вершине штриха, заваливалась резцом на

10 его нерабочую грань, оставляя рабочую грань штриха чистой, практически не затененной деформированной пленкой у его вершины, что сохраняет энергию и уменьшает рассеянный свет.

15 Поверхность изготовленных решеток чистая, не шелушится, штрих получается гладкий, При увеличении под микроскопом в 1800" на сформированной поверхности опытных образцов не наблюдают ни шелу20 шения, ни разрыва слоя MgFz, ни его отслоения от слоя алюминия.

Формула изобретения

1. Способ изготовления дифракционных решеток для вакуумной ультрафиолето25 вой области спектра, включающий нанесение на полированную подложку из стекла слоев алюминия и фтористого магния, а также формирование штрихов, о т л и30 ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик и упрощения изготовления, формирование штрихов осуществляют алмазным резцом в слое фтористого магния толщиной 25 — 38 нм, нане35 сенном на слой алюминия толщиной 70—

100 нм, имеющего температуру, не превышающую 40 С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что. с целью формирования углов "бле40 ска" 2 — 5О, удельную нагрузку на алмазный резец выбирают равной 1,5 — 5 гр, а глубину штриха — не превышающей 3/4 толщины слоя фтористого магния.