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超黑薄膜涂層可以讓下一代望遠鏡變得更好

2024-03-13 17:22:11 來源: 用戶: 

有時,要看得清楚需要全黑。對于天文學和精密光學,黑色涂料涂層設備可以減少雜散光,增強圖像并提高性能。對于最先進的望遠鏡和光學系統(tǒng)來說,每一點都很重要,因此制造商尋找最黑的黑色來覆蓋它們。

上海理工大學和中科院的研究人員在《真空科學與技術雜志A》上開發(fā)了一種用于航空級鎂合金的超黑薄膜涂層。它們的涂層可吸收 99.3% 的光,同時足夠耐用,可以在惡劣的條件下生存。

對于在太空真空中運行的望遠鏡,或在極端環(huán)境下的光學設備,現有的涂層往往是不夠的。

“現有的黑色涂層,如垂直排列的碳納米管或黑硅,都受到脆弱性的限制,”作者曹云珍說。“對于許多其他涂層方法來說,在管內或其他復雜結構上涂覆涂層也很困難。這對于它們在光學器件中的應用很重要,因為它們通常具有顯著的曲率或復雜的形狀。”

為了解決這些問題,研究人員轉向原子層沉積(ALD)。通過這種基于真空的制造技術,目標被放置在真空室中,并依次暴露于特定類型的氣體中,這些氣體以薄層形式粘附在物體的表面上。

“ALD 方法的優(yōu)勢在于其出色的階梯覆蓋能力,這意味著我們可以在非常復雜的表面(例如圓柱體、柱子和溝槽)上獲得均勻的薄膜覆蓋,”曹說。

為了制作超黑涂層,該團隊使用了鋁摻雜碳化鈦 (TiAlC) 和氮化硅 (SiO 2 ) 的交替層。這兩種材料共同作用,可以防止幾乎所有光線從涂層表面反射。

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