นวัตกรรมใหม่ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์! เทคโนโลยีการเติมส่วนประกอบช่วยเพิ่มประสิทธิภาพด้านแสงอินฟราเรดของเลนส์สายตาฟลูออไรด์

เมื่อเร็วๆ นี้ สถาบันฟิสิกส์เทคนิคเซี่ยงไฮ้ สถาบันวิทยาศาสตร์จีน พร้อมด้วยทีมวิจัยที่เกี่ยวข้อง ได้เปิดเผยผลการวิจัยล่าสุด ด้วยเทคโนโลยีการเติมส่วนประกอบแคลเซียมฟลูออไรด์ (CaF₂) พวกเขาประสบความสำเร็จในการปรับปรุงคุณสมบัติทางแสงและเคมีกายภาพของฟิล์มบางอิตเทอร์เบียมฟลูออไรด์ (YbF₃) พัฒนาเลนส์ออพติคอลอินฟราเรดฟลูออไรด์คลื่นยาวประสิทธิภาพสูง และเติมเต็มช่องว่างทางเทคนิคในสาขาภายในประเทศที่เกี่ยวข้อง

เป็นที่เข้าใจกันว่าฟิล์มบางอิตเทอร์เบียมฟลูออไรด์เป็นวัสดุส่งผ่านแสงอินฟราเรดที่ดีเยี่ยม ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านฟิล์มบางแสงอินฟราเรด อย่างไรก็ตาม วัสดุนี้มีข้อบกพร่อง เช่น ความเค้นภายในสูง การยึดเกาะของฟิล์มไม่เพียงพอ และความสามารถในการปรับตัวต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่ดี ซึ่งจำกัดการใช้งานในระบบออพติคอลระดับไฮเอนด์ จากการทดลองจำนวนมาก ทีมวิจัยพบว่าการเติมแคลเซียมฟลูออไรด์ในปริมาณที่เหมาะสมลงในฟิล์มบางของอิตเทอร์เบียมฟลูออไรด์สามารถปรับปรุงข้อบกพร่องของโครงสร้างเสาได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพิ่มความแน่นของฟิล์ม และลดการส่งผ่านแสงที่ลดลงเนื่องจากการดูดซับโมเลกุลของน้ำ

ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าเมื่อใช้กระบวนการระเหยลำอิเล็กตรอนและอัตราส่วนการเติมแคลเซียมฟลูออไรด์เท่ากับ 1% ฟิล์มชั้นเดียวอิตเทอร์เบียมฟลูออไรด์ที่เตรียมไว้จะมีประสิทธิภาพทางแสงที่ดีที่สุด ระบบฟิล์มป้องกันแสงสะท้อนอินฟราเรดคลื่นยาวที่พัฒนาขึ้นโดยใช้วัสดุนี้มีการส่งผ่านมากกว่า 99% ในแถบคลื่น 10~11μm และความน่าเชื่อถือของมันตรงตามข้อกำหนดของมาตรฐานที่เกี่ยวข้องสำหรับฟิล์มบางแสงอินฟราเรดในอวกาศ ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีนี้ทำให้เกิดโซลูชันวัสดุประสิทธิภาพสูงสำหรับเลนส์สายตาที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น ระบบการรับรู้ระยะไกลในอวกาศและอวกาศ

ทีมวิจัยกล่าวว่าในอนาคต พวกเขาจะยังคงเพิ่มประสิทธิภาพอัตราส่วนการเติมส่วนประกอบและกระบวนการเตรียมการต่อไป ส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงทางอุตสาหกรรมของเทคโนโลยีนี้ และช่วยให้อุปกรณ์ออพติคอลอินฟราเรดของจีนอัปเกรดให้มีความแม่นยำสูงและเชื่อถือได้สูง