[发明专利]一种远紫外高反射镜的制备方法

说明书

本发明涉及一种远紫外高反射镜的制备方法，包括清洗、镀膜、退火和储存，具体包括以下步骤：在镀膜时抽高真空离子束刻蚀清洗好基板，先镀打底层Cr膜后用热蒸发方式镀制Al膜，温度升高到180‑220℃烘烤镀膜室，继续抽真空用氩离子束流刻蚀Al膜表面Al₂O₃膜，然后电子束蒸镀MgF₂薄膜；抽真空在250‑300℃温度下退火3小时提高样品薄膜质量，将样品充N₂放入干燥柜中储存。与现有技术相比，本发明制备的远紫外高反膜光学特性优异、反射率较高、环境稳定性好，可以批量制备，在未来的光学薄膜领域具有广泛应用前景。

技术领域

本发明涉及远紫外光学薄膜制备领域，尤其是涉及一种远紫外高反射镜的制备方法。

背景技术

远紫外高反射镜对于100-200nm波段的远紫外光谱区域中，采用测量的许多研究领域应用广泛，且具有相当重要的研究意义。例如来自火箭、卫星、恒星的高分辨率光谱测量，紫外波段天文观测、同步辐射束线建设与应用等研究方面，高反射镜都是重要光学元件之一。

提高远紫外高反射镜的反射率，对于远紫外波段的研究极其重要，但是适用于远紫外的材料有限。Al膜在远紫外波段具有较高的反射能力并且与玻璃基板的附着性较好,因此Al是用作远紫外波段高反射薄膜元件的首先材料，不足之处是Al膜表面极易氧化形成Al₂O₃膜，而Al₂O₃膜对波段160nm以下的辐射的吸收能力较强,使Al膜的反射率急剧下降。为了防止Al膜氧化，可以在Al膜表面蒸镀上厚度适当的一层或几层保护膜，在120nm附近常用MgF₂作为保护膜。在Al+MgF₂高反射镜研究过程中，实际制备的Al+MgF₂反射镜性能和理论设计有较大差距。为了提高实际制备Al+MgF₂的反射率，改善制备工艺关键的技术问题是：抑制Al膜氧化形成Al₂O₃膜，减少在远紫外波段的吸收；提高薄膜质量和储存稳定性，进而提高实际制备Al+MgF₂的反射率。

在Al+MgF₂高反射镜研究过程中，实际制备的Al+MgF₂反射率拟合值低于理论设计值。120-130nm波段，理论设计值反射率高达90％，常规实验方法为常温镀制Al+MgF₂薄膜法，其实际反射率最高在80％左右，高温制备MgF₂虽然可以提高薄膜质量但也会加速Al膜氧化，增加吸收，实际反射率仍低于理论值。根据调查发现即使采用同样的膜系,反射率也不完全相同,有的甚至差别还较大。为了制备在远紫外波段适用高质量反射镜，需要深入研究热蒸发制作Al膜和电子束蒸镀MgF₂膜的参数例如真空度、沉积速率、镀膜纯度、镀膜温度等，保存环境、时间稳定性等因素对其性能的影响，目前尚未有一种合适的Al+MgF₂远紫外高反射镜的制备方法。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种远紫外高反射镜的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种远紫外高反射镜的制备方法，包括以下步骤：

1)清洗基板：将基板进行超声清洗后用N₂吹干待用；

2)离子束流刻蚀基板：基板放入镀膜室后抽真空使气压低于10^-4pa，采用离子束流刻蚀基板，通过刻蚀减少基板表面沉积的杂质和缺陷，用以改善基板表面的质量；

3)镀制Cr膜：在常温下，采用电子束蒸发方式镀制10-15nm的Cr膜，用以增加基板对Al膜的附着力；