聚乙烯醇薄膜的红外吸收特性与保温性的关联

将聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯(PE)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)吹制成膜,分别研究了三种薄膜的光学性能、红外透射率及其对农业温室增温、保温能力的影响。PVA薄膜雾度值较PE和EVA薄膜分别降低了15%和12%,可有效提升薄膜覆盖温室的白日增温能力;在温室夜晚辐射散热集中的7～14μm波长范围内,PVA薄膜的红外透射率仅为16.2%,比EVA棚膜低20%,比PE棚膜低50%,PVA薄膜覆盖温室可大幅提高温室保温能力。     

水滑石对农膜性能影响的红外光谱研究

使用红外光谱仪分别研究了进口水滑石、国产水滑石以及滑石粉对农膜光学性能、透光率、红外阻透率和保温性能的影响。结果表明国产水滑石粒径大于进口水滑石,制品雾度值上升1.5%左右。与常用的滑石粉相比,水滑石所制农膜的红外阻隔效果更好。从红外光谱图看出,国产或进口水滑石在1 100～1 200 cm-1波数范围内没有红外吸收, 吸收峰值在1 360 cm-1波数处, 与吸收能量最强的9～11 μm波长处有一定偏移,因此添加到农膜中作保温剂还有待于进一步研究。     

大型透明件透光率和雾度测量装置的研制

为现场测量大型透明件的透光率和雾度,提出了基于双积分球结构的测量和系统参数标定方案,并设计研制了相应的透光率和雾度测量装置。该装置通过六维机械调整装置完成光路调整,基于LED光源的照明准直系统产生调制平行光,最后采用双积分球结构的探测接收装置并结合锁相放大技术,实现光电信号的解调。测试结果表明,该装置对透光率测量的绝对误差不超过1%,对雾度测量的绝对误差不超过0.3%,符合工程应用对系统测量精度提出的要求。另一方面,装置具有很好的重复性,其对透光率和雾度测量的相对标准差分别为0.06 %和0.05%。     

工艺参数对PC制品光学性能的影响

用透光率/雾度测试仪测量了模具温度、熔体温度、注射压力、注射时间、保压压力、保压时间、冷却时间等工艺参数对透光率和雾度的影响。研究表明:工艺参数的变化对透光率的影响很小;模具温度、熔体温度、注射压力的升高都会导致产品光学性能的下降;保压压力和冷却时间均应取合适的值,才能获得最优的光学性能。     

利用红外光谱成像技术研究PP/PE共混物

利用红外光谱对不同比例条件下制备的PP PE共混物进行了研究 ,通过对PP ,PE的特征吸收峰的分析 ,发现聚丙烯 (PP)特征峰峰面积与聚乙烯 (PE)特征峰峰面积的比值与PP/PE共混物的质量比之间存在较好的对应关系。利用特征吸收峰面积之比 ,借助红外成像技术对PP纤维热压在PE薄膜上制备的样品的研究得到了复合共混物的分布信息 ,发现其成像结果与偏光显微镜的结果有很好的吻合。实验研究结果表明采用红外成像技术 ,利用特征吸收峰面积之比可以进行对聚合物共混物的分相行为的研究。     

光子晶体红外隐身薄膜在车辆引擎舱表面应用研究

为了研究实际应用场景下光子晶体薄膜的红外隐身效果,选择具有中、远红外隐身性能的光子晶体薄膜和低发射率薄膜,以某吉普车的引擎舱为研究对象,分析了贴附薄膜后目标的自身辐射和反射环境的辐射对隐身效果的影响.设计并制备了一种具有中、远红外隐身效果的光子晶体薄膜,分别于白天和晚上在室外进行实验,测试了光子晶体薄膜以及低发射率薄膜...     

GeC薄膜的射频磁控反应溅射制备及性质

用射频磁控反应溅射法在ZnS衬底上制备了GeC薄膜,研究了工艺参数对Ge靶溅射及GeC薄膜红外透射性能的影响.衬底温度较低时GeC薄膜中含有H,形成了CH₂,CH₃,Ge-CH₃等,使薄膜产生红外吸收;随衬底温度升高,薄膜红外吸收明显减小.靶基距、射频功率、Ar:CH₄气体流量比、总气压对靶面中毒及溅射影响较大,但对GeC薄膜红外吸收影响较小.靶面中毒严重时,所制备无氢GeC薄膜附着性能差,随靶中毒减弱薄膜附着性能变好.优化工艺后,在ZnS衬底上制备了附着性能良好的无氢GeC薄膜,其折射率约为1.78,薄膜中C的含量比Ge的大,二者主要形成了C—Ge键.所制备的GeC/GaP红外增透保护膜系对ZnS衬底有良好的增透效果. 关键词： GeC薄膜 红外透射光谱 射频磁控溅射 XPS     

氧化铟掺铪红外透明导电薄膜

采用射频磁控溅射与退火工艺相结合的方法,分别在石英和硒化锌(ZnSe)衬底上制备了掺铪氧化铟(IHfO)薄膜,掺杂比例In2O3∶HfO2为98wt.%∶2wt.%.测试了薄膜的组成结构和3～5μm红外波段的光电性质,分析了退火温度、薄膜厚度和氧气流速对薄膜性能的影响.X射线衍射、扫描电子显微镜和X射线能谱表明,制备的IHfO薄膜具有氧化铟的立方体结构,掺杂铪并没有影响氧化铟的生长方向,但是减小了晶格间距,铪与铟外层电子形成新的杂化轨道.傅里叶变换红外光谱表明,随着退火温度的增加,IHfO薄膜在3～5μm波段的透过率逐渐下降,沉积在ZnSe衬底上的薄膜具有更平稳的透过率,厚度为100nm薄膜在3～5μm波段平均透过率为68%.测试霍尔效应表明,随着氧气流速的增加,IHfO薄膜电阻率逐渐增加,载流子浓度减小,霍尔迁移率变化不明显.晶界散射是影响IHfO薄膜迁移率的主要因素,当氧气流速为0.3sccm时,薄膜最佳电阻率为3.3×10~(-2)Ω·cm.与透可见光波段的导电氧化铟锡(ITO)薄膜相比,制备的IHfO薄膜可以应用在3～5μm红外波段检测气体,红外制导等领域.     

RF-PECVD法制备大面积类金刚石薄膜性能的研究

采用RF-PECVD法在锗、硅红外光学窗口上制备了大面积(基底直径φ=150～250mm)类金刚石薄膜.采用拉曼光谱分析了大面积DLC膜的结构组成,对RF-PECVD法制备的大面积DLC膜的均匀性、红外光学性能、机械力学性能以及其抗恶劣环境的能力进行了检测和分析.膜层厚度均匀性在3%以内.锗、硅红外窗口双面镀制DLC膜后,极值透过率分别达92%和96%以上,可显著提高红外光学窗口的显微硬度.膜层具有极强的抗盐雾、耐海水腐蚀和抗摩擦的能力.     

树叶状红外频段完美吸收器的仿真设计

设计了一种由树叶状金属薄膜-介质层-金属薄膜构成的低剖面完美吸收器模型. 通过对金属介电性能采用Drude定理,仿真发现调节结构参数可在红外通讯频段几乎达到完美吸收 (吸收率为99.5%),并且在某些特定的结构参数下可以同时实现双频段的完美吸收 (其吸收率分别达到99.67%和97.13%),这在某种意义上展宽了吸收频带, 对红外吸收器的设计与应用极为有利.最后探索了叶颈宽度变化对双频吸收峰位置的影响, 以便对双峰吸收进行调频操作.这种红外频段的超材料吸收器具有结构简单、吸收效率极高、工作频段宽等优点.     

Nanometer-thick Au-films as antireflection coating for infrared light

The optical properties of ultrathin Au films on silicon have been studied in the infrared over a wide frequency range from 200 to 10,000 cm(-1). Thick films show a Drude behavior; i.e., with increasing frequency the transmission increases; for films below the percolation threshold at about 5 nm a negative slope for the frequency-dependent transmission is observed. When the thickness is further reduced, between 1 and 3 nm an anomaly occurs: the relative transmission reaches maximum values above 100% compared with the bare substrate, indicating an antireflection coating of nanometer thickness for light of 5 microm wavelength. This anomaly can be explained in the framework of effective-medium theories.     

Mid-infrared wire-grid polarizer with silicides

An infrared (IR) polarizer with tungsten silicide (WSi) wire grid was fabricated by two-beam interference exposure and reactive ion etching. To enhance TM transmittance, silicon monoxide was deposited between the WSi wire grid (400 nm period) and a Si substrate. The transmittance was over 80% in the 4-5 microm wavelength range. The ratio of TM and TE transmittances was over 100 (20 dB) in the 2.5-6 microm wavelength range. The fabricated polarizer has higher durability and better compatibility with microfabrication processes compared with conventional IR polarizers.     

离子束辅助淀积低温微光学元件红外宽带增透膜

简要叙述了锗基片微光学元件红外宽带减反膜的设计与制作。着重介绍了离子束辅助淀积制备该膜系的过程，给出了用该方法制作８～１２μｍ波段的减反膜的测试曲线，它具有峰值透过率高，在设计波长范围内的平均透过率大于９７％以上，膜层附着好，可以切割和擦洗，可以在室温和１００Ｋ低温下反复循环使用。     

锗基底7～11.5μm高性能红外宽带减反射膜的研究

为了提高锗基底的透过率和膜层的机械强度，对锗基底上高性能的红外宽带减反射膜的设计与制备工艺进行了研究。介绍了红外宽带减反射膜的膜料选择、膜系设计以及采用 离子束辅助沉积该膜系的过程。给出了用该方法制备的7～11.5μm波段宽带减反射膜的实测光谱曲线，其峰值透过率高达99.5％以上，在设计波段范围内平均透过率大于97.5％， 膜层附着性能好，光机性能稳定。这对于红外光学系统的应用具有十分重要的意义。     

ITO导电膜红外发射率理论研究

根据红外辐射理论和薄膜光学原理计算了高品质ITO(indium tin oxide)导电膜的红外发射 率,其理论曲线与实测曲线基本符合. 并得出方块电阻小于30Ω时,ITO膜在红外波段8—14μ m的平均红外发射率理论值小于0.1.实际制备方块电阻小于10Ω的ITO膜具有优良的红外隐身 性能. 讨论了高品质ITO膜具有低红外发射率的物理机理,并提出了低红外发射率临界方块电 阻值,这有利於理论研究和工艺制备红外隐身ITO膜. 关键词： 红外发射率 ITO薄膜 理论计算 方块电阻     

Study of thermal stability of ZnO:B films grown by LPCVD technique

Zinc oxide thin films with different boron doping levels (ZnO:B) are prepared by low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) technique. All films here exhibit a pyramid-like surface texture. Stability of the ZnO:B films is systematically investigated through a post heat treatment at ambient temperatures of 300 °C and 250 °C for different durations. It is found that total transmission (TT) of these films at near infrared (NIR) wavelength range increases with the enhanced thermal treating intensity, which could be attributed to decrease of free carrier concentration inside the films. Moreover, light absorption in NIR wavelength range decreases profoundly with the increasing carrier concentration after a post thermal treatment in particular for highly doped ZnO:B films. However, morphology of these ZnO:B films does not vary after the thermal treatment and thus the corresponding light scattering properties do not change as well. Therefore, the thermally treated ZnO:B films may lead to an increase in light-generated current and resulting a higher cell efficiency due to the enhancement of TT when they work as front contact in silicon thin film solar cells.     

包膜肥料用改性聚乙烯醇膜材料降解性的研究

采用自然环境暴露和田间埋土试验,利用质量变化、红外光谱和电镜扫描技术研究自行研发的包膜肥料用改性聚乙烯醇膜材料的降解性。自然暴露和田间埋土试验结果表明,研发的膜材料均具有一定的降解性,且降解率随培养时间增加呈现上升的趋势。两种试验条件下,降解率最高的膜材料可达到35%以上,其中柠檬酸作为改性剂研发的膜材料降解性远远强于环氧树脂作为改性剂研发的膜材料。柠檬酸/聚乙烯醇/硅藻土复合膜材料因硅藻土的添加使得降解性能进一步增强,强于未改性的膜材料。而环氧树脂/聚乙烯醇膜材料虽然有一定的降解性,但是相较于对照差别不显著,添加硅藻土之后也不能明显增加其降解率。红外光谱表征结果显示,膜降解后一些主要基团CO,CC,CH的数量较对照有所减少,透射率增强,这说明膜发生了一定的降解。电镜扫描结果显示膜降解后表面变粗糙、凹凸不平,也说明该膜材料具有一定的降解性。红外光谱和电镜扫描的结果与质量变化试验的结果相一致,能够更客观地表征膜材料的降解性。研发的聚乙烯醇改性后的膜材料既能有效控制养分释放,又能在自然环境中自行降解,又不对环境造成危害,适合作包膜肥料用的膜材料。     

Structure and reflective properties of Al-Cu-Fe quasicrystalline thin film prepared by laser induced arc method

Al-Cu-Fe thin films were prepared by laser induced arc (laser-arc) method from a single source-Al63Cu25Fe12 alloy, which was proved to consist of quasicrystalline phase together with approximant phase. The composition of the deposited films meets the requirement for formation of icosahedral symmetry phase. Quasicrystalline phase was obtained after annealing the amorphous as-deposit film samples. The optical properties of the samples were investigated. Thin film samples of Al, Cu and Fe deposited under the same condition were employed for comparison. The results showed specific reflective properties of Al-Cu-Fe quasicrystal thin film in some wavelength range. The optical conductivity of the films exhibited a negative peak, centered about 440 nm in range of 190to 800 nm. The Al-Cu-Fe quasicrystal thin films could absorb almost all the ray in the wavelength range from 420nm to 450 nm. The ratio of absorption was greater than 99%.