微分法膜厚控制仪

<正> 一、微分法膜控技术的原理微分法膜控技术是以经典的光电极值法为基础、并作了改进和发展的一种膜控方法。虽然光电极值法也可以用补偿的方法增加读数的相对变化量,在理想情况下,镀膜速度较慢时,控制鉴别率也可达到0.2%光度值,但是由于工艺因素的影响,补偿倍率通常为2～4倍,不宜用得太大,这就使实际控制鉴别率为0.5～1%光度值。当入射介质为n_3时,在折射率为n_1的基片上,镀有折射率为n,厚度为d的膜层后,透过率T与膜厚的关系可由费涅尔公式近似表     

单负材料一维光子晶体超窄带滤波特性研究

用传输矩阵法研究了单负材料一维光子晶体(ABD)m(CBA)n(ABD)m(CBA)n的透射谱。结果表明:当增加周期数m或D层介质厚度dD时,透射谱中的两个隧穿模越加锋锐,但所处频率位置不变;当增加周期数n或C层介质厚度dC时,透射谱中的两个隧穿模向中间靠拢趋于简并;当增加A层介质厚度dA时,透射谱中双隧穿模结构及位置无变化,而当增加B层介质厚度dB时,透射谱中的三模结构向低频方向移动,且逐渐消失;随着入射角θ的增大,透射谱中两隧穿模向禁带中心靠拢。利用单负材料光子晶体的透射谱特性可实现可调性和高品质的单、多通道超窄带滤波功能。     

插入二氧化铈薄膜提高MOD-YBa2Cu3O7-x厚膜超导性能的研究

YBa₂Cu₃O_7-x(YBCO)膜存在“厚度效应”: 随着厚度增加, YBCO薄膜的临界电流密度下降, 尤其是YBCO薄膜的厚度超过1 μm时, 它的临界电流密度急剧下降. 本文在YBCO薄膜之间引入极薄的二氧化铈(CeO₂)薄膜, 成功制备出结构为YBCO/YBCO/CeO₂/YBCO的超导厚膜. 所制备的厚度为2 μm的YBCO膜临界电流密度为1.36 MA/cm² (77 K, 自场), 其性能比相同厚度的纯YBCO膜有了较大幅度的提升. 研究表明CeO₂薄膜起到了传递织构、松弛应力的作用.     

镀含弱吸收膜两层膜系长周期光纤光栅谐振特性及其优化

采用严格的耦合模理论,建立了两层膜系长周期光纤光栅复特征方程,用微扰法对复特征方程进行求解,结果和D.V.Ignacio的结论相符.求得的谐振波长表明其随膜层厚度和膜层折射率变化明显,受消光系数影响很小.重点提出了两种途径来优化膜层参量组合,以获得较大的谐振波长偏移量,计算结果显示,参量组合取值为(h_3=122.76 nm,h_4=400 nm)和(n_3=1.572 2,h_4=400 nm)时,谐振波长偏移量分别为10.35 nm和11.74 nm,远高于只镀一层敏感膜LPFG的偏移量2.78 nm,从而证明敏感膜层厚度(h_4)较大的参量组合可提高传感器的灵敏度.     

更正:质子束治疗中非均匀组织的等效水厚度修正研究[物理学报2013,62,068701]

《物理学报》2013年第62卷第6期第068701页《质子束治疗中非均匀组织的等效水厚度修正研究》一文中,因作者疏忽导致几处错误,特此更正,并诚挚地向读者致歉.期刊网上此文的电子版已做相应的更正.将3.1节中三个公式做如下更正:将(1)式:"WET=R介质/R水×b"改成:"WET=R水/R介质×b"将(2)式:"WET=R1/R水×d1+R2/R水×d2+···+Rn/R水×dn"改成:"WET=R水/R1×d1+R水/R2×d2+···+R水/Rn×dn"     

低温液氧在水平管上降膜流动特性模拟研究

为了探索低温液氧在水平管上的降膜流动特性,采用VOF模型模拟计算了不同工质、液氧饱和压力、椭圆率E对液膜厚度的影响。研究结果表明：在近似相等的Ka数下,液氧(Ka=5 382)的瞬时液膜厚度的波动振幅和局部液膜厚度最小,其次是丙烷(Ka=5 387)的、最大是水(Ka=5 344)的。瞬时液膜厚度振动幅度和局部液膜厚度随着Ka数增大而减小。在Re=1 500、D=25.4 mm时,平均液膜厚度在Ka=3 522～6 553范围内的降幅为54%。在E=1～2.5区间,局部液膜厚度随着椭圆率E的增大而减小,但是降低幅度趋缓。拟合了考虑椭圆率的液氧局部液膜厚度关联式,90%预测值和模拟值之间的相对偏差控制在±20%范围内。     

大型天文望远镜主镜镀膜技术

采取主镜镜面向上真空蒸镀制备方式,开展了大型天文望远镜主镜铝加介质保护反射膜技术研究。结合ZZS3200型镀膜设备真空室几何配置,对传统膜厚分布计算物理模型进行了修正,分别分析了铝膜与介质膜层膜厚均匀性。结果表明:理论分析与实验数据一致,直径2.4 m范围内膜厚不均匀性约5.5%。通过优化工艺,成功制备出1.8 m平面镜薄膜元件,在350~1 800 nm波段范围内,膜层平均反射率88.6%,通过了环境稳定性测验。     

大型天文望远镜主镜镀膜技术

采取主镜镜面向上真空蒸镀制备方式,开展了大型天文望远镜主镜铝加介质保护反射膜技术研究。结合ZZS3200型镀膜设备真空室几何配置,对传统膜厚分布计算物理模型进行了修正,分别分析了铝膜与介质膜层膜厚均匀性。结果表明:理论分析与实验数据一致,直径2.4 m范围内膜厚不均匀性约5.5%。通过优化工艺,成功制备出1.8 m平面镜薄膜元件,在350~1 800 nm波段范围内,膜层平均反射率88.6%,通过了环境稳定性测验。     

垂直取向FePt/Ag纳米颗粒薄膜的结构和磁性

用磁控溅射法在单晶MgO(100)基片上制备了［FePt 2 nm/Ag dnm］₁₀多层膜， 经真空热处理后，得到具有高矫顽力的垂直取向L1₀-FePt/Ag颗粒膜.x射线衍射结 果表明，在250 ℃的热基片上溅射，当Ag层厚度d=3—11 nm时，FePt颗粒具有很好的［001］取向，随着Ag层厚度的增加，FePt颗粒尺寸减小.［FePt 2 nm/Ag 9 nm］₁₀经过6 00 ℃真空热处理15 min后，颗粒大小仅约8 nm，垂直矫顽力达到692 kA/m.这种无磁耦合作用的颗粒膜，适合用作超高密度的垂直磁记录介质. 关键词： 磁控溅射 垂直磁记录 纳米颗粒膜 0-FePt/Ag')" href="#">L1₀-FePt/Ag     

高斯光束通过复杂光学系统的变换

使用矩阵光学技巧和方法详细研究了高斯光束通过复杂光学系统的传插问题。将结果推广于:(1)物像空间析射率不相等(n_1≠n_2);(2)光学系统矩阵元为复数或C元素为零的情况。就高斯限模光阑对光束传输的影响作了讨论。经典光学和高斯激光束光学(n_1≠n_2,n_1=n_2)的比较,清楚地说明了它们的区别和联系。     

铁电高分子共聚物薄膜样品真空制膜仪的设计与制作

设计与制作了铁电高分子共聚物薄膜样品真空制膜仪，该制膜仪操作简单，制膜方便，制备出的薄膜样品厚度均匀，膜厚可控制在30－40μm，可替代昂贵的机械静热压式或旋转悬浮式制膜仪。     

新型低损耗塑料光纤结构优化的数值分析

分析了具有反共振反射的蜘蛛网包层塑料空芯光纤在1.3μm波段的损耗特性及其与结构参数的关系。将光纤包层等效为周期性多层膜,用渐近转移矩阵法进行数值模拟。为优化光纤结构参数,分析了包层层数N,高折射率层厚度d2和高、低折射率比值n2∶n1对损耗的影响。计算结果表明,随着N的增加,损耗首先快速下降最后达到一个固定值;模式损耗随d2的增加呈线形增大趋势,n2∶n1越大,反共振波长处的损耗越低。在此基础上,用模拟退火优化算法对空气层厚d1和纤芯半径rco进行了最优化求解。最后,用以上求得结构参数的优化组合即N=3,d2=2.648μm,n2∶n1=1.49∶1.0,d1=3μm和rco=100μm,计算得到最低损耗是0.449dB/km。     

薄原子蒸气的双光子Dicke窄化选择反射光谱

研究了囚禁于两电介质面间的(A)型三能级原子的双光子Dicke窄化选择反射(TDNSR)光谱.通过对不同膜厚及不同抽运光强度的TDNSR线璎的分析,发现由于蒸气中的原子与电介质表面碰撞的消激发效应和薄蒸气膜中的慢原子效应,以及双光子光谱的消多普勒配置,TDNSR线型在很多情形下表现为亚多普勒结构,且线型随 蒸气膜层的厚度与探测光波长的比值呈周期性变化.当L=2mλ/4(m为正整数)时,TDNSR消失.而当2mλ/4< L<(2m 2)A/4时.线型为典型的色散曲线,且L趋近(2m 1)λ/4时对称性增强.精确调谐强抽运光于能级|2>-|3>的跃迁时,在探测光的共振区域△d=0附近,TDNSR极高的变化率表明探测光具有显著的群速变慢效应.     

高性能透射式GaAs光电阴极量子效率拟合与结构研究

为了探索高性能透射式GaAs光电阴极的特征结构,对光电阴极量子效率公式进行了光谱反射率与短波截止限的修正,并利用修正后的公式对ITT透射式GaAs光电阴极量子效率(≈43%)曲线进行了拟合,得到拟合相对误差小于5%时的结构参数为:窗口层Ga_1-xAl_xAs的厚度介于0.3-0.5 μm,Al组分x值为0.7,发射层GaAs的厚度介于1.1-1.4 μm.另外,根据拟合结果讨论了均匀掺杂透射式GaAs光电阴极的优化结构参数,如果光电阴极具有0.4 μm厚的Ga_1-xAl_xAs(x=0.7)窗口层和1.1-1.5 μm厚的GaAs发射层,则积分灵敏度可以达到2350 μA/lm以上. 关键词： 透射式GaAs光电阴极 量子效率 积分灵敏度 光学性能     

BePP_2沉积速率以及厚度对蓝光OLED性能的影响

实验采用真空热蒸镀方法,在高准确度膜厚控制仪的监控下,制备了结构为ITO/2T-NATA(25nm)/NPB(30nm)/BePP2(X nm)/Alq3(30nm)/LiF(0.6nm)/Al(80nm)的蓝光器件,并对其发光层(BePP2)薄膜的沉积速率以及厚度对器件的亮度、发光效率影响进行了分析和实验研究.结果表明:当束源炉孔径为Φ1.5mm,束源炉温度在120℃~150℃区域,BePP2的蒸镀速率比较平滑,斜率变化小,易于膜厚精准控制,且薄膜较致密满足器件需要;BePP2在最佳沉积速率为0.02nm/s(蒸发温度为135℃),且发光层厚度为35nm时,可获得启亮电压为5.34V、发光亮度为9 100cd/m2、发光效率达4.4cd/A的较理想蓝光器件.     

采用氦氖激光作光源程控镀制6328A高反射膜技术

<正> 目前氦氖激光所用的高反射膜和部分反射膜是在高真空条件下用ZnS、MgF_2两种介质材料交替镀制而成的。每层厚度为其反射波长数值的四分之一。监控方法一般是采用极值法,即在蒸镀每种材料时,当反映其厚度变化的光电信号透过值达到最大(MgF_2)或最小(ZnS)值时,其蒸镀厚度即为该波长的四分之一,应立即截止蒸镀。     

边界效应的相互作用及透射光束的反向Goos-Hanchen位移

根据Goos-Hanchen (G-H)位移的定义［1，2］，入射角为θ的TE光束通过空气中厚度为a、折射率为n的光密介质板时，透射光束的G-H位移为Δy=(2kya)/(kx) (k2x(k2x+k′2x)/k40)/(4k2xk′2x/k40+sin2k′xa)-(ky)/(kxk′x) (sin2k′xa)/(4k2xk′2x/k40+sin2k′xa)(1)其中kx、k′x分别为光束在空气和介质板中的波矢量在垂直于介质板方向上的分量，ky为光束的波矢量在平行于介质板方向上的分量，k20=k′2x-k2x。式(1)给出的光束的G-H位移不同于折射定律给的结果atanθ′，这里θ′由折射定律决定nsinθ′=sinθ。由式(1)可见，透射光束的G-H位移为负的充分条件是k2x(k2x+k′2x)/k40sin2k′xa/2k′xa,这就要求k′xa比较小，即介质板的厚度比较小。G-H位移为负说明在这种情况下，光密介质板的等效折射率为负，这个现象有点类似于Shelby等人最近发现的负折射率现象［3］。当介质板的厚度很大时，式(1)的第二项与第一项相比可以忽略不计，此时G-H位移大于零。可见G-H位移为负是介质板的两个边界共同作用并相互影响的结果。但这时的G-H位移与折射定律给出的结果还是不同的。值得指出的是，对于具有一定发散角的光束而言，式(1)的第一项的第二个因子和第二项的本身是入射角的函数，从而是k′xa的周期函数，当玻璃板的厚度较大时，对这些周期函数在一个周期内平均可得<Δy>atanθ′，这正是由折射定律求得的结果。     

硅基二氧化硅厚膜材料的快速生长

采用火焰水解法在Si片上快速淀积SiO₂厚膜材料,材料膜厚达到40μm以上,生长速率达8μm/min.然后将该材料分别在真空中/空气气氛中高温致密化处理,获得了各种形态的二氧化硅厚膜材料,包括平整度好、光滑透明的玻璃态SiO₂厚膜材料.并利用XRD、电子显微镜等仪器对SiO₂膜的表面和膜厚进行了测试分析.     

周期结构薄膜在折射率色散下反射区特性研究

周期性结构是光学薄膜设计的基本物理模型,给出了反射区中心波长的一般性条件,研究了在膜层材料存在折射率色散情况下,等厚周期结构和非等厚周期结构的薄膜反射区中心波长与带宽特性.研究结果表明:在等厚和非等厚周期结构中,考虑膜层材料折射率色散与忽略色散情况相比,中心波长向长波方向移动,反射级次与相对波数的线性关系偏离;在薄膜光学厚度一定的非等厚周期结构中,高折射率层光学厚度大于低折射率层时,反射级次与相对波数的线性关系偏离度高;非等厚周期结构薄膜的带宽在低反射级次上小于等厚周期结构,同时膜层的色散对反射带宽影响不大.     

Explicit Relations of Physical Potentials Through Generalized Hypervirial and Kramers' Recurrence Relations

Based on a Hamiltonian identity,we study one-dimensional generalized hypervirial theorem,Blanchardlike(non-diagonal case) and Kramers'(diagonal case) recurrence relations for arbitrary x~κ which is independent of the central potential V(x).Some significant results in diagonal case are obtained for special κ in x~κ(κ≥ 2).In particular,we find the orthogonal relation(n_1|n_2) = δ_(n_1n_2)(κ = 0),(n_1|V'(x)\n_2) =(E_(n_1)-E_(n_2))~2〈n_1x|n_2)(κ = 1),E_n =(n/V'(x)x/2|n) +(n|V(x)|n)(κ = 2) and-4E_n(n|x|n) +(n|V'(x)x~2\n〉 +4〈n|V(x)x|n〉 = 0(κ = 3).The latter two formulas can be used directly to calculate the energy levels.We present useful explicit relations for some well known physical potentials without requiring the energy spectra of quantum system.