新型反射鏡光學(xué)表面改性技術(shù)與裝備
空間光學(xué)系統(tǒng)中使用的大口徑反射鏡要求具有良好的物理、機(jī)械、熱學(xué)等性能以保證在嚴(yán)酷的環(huán)境下正常工作，同時(shí)還要求具有較小的重量。針對(duì)這種需求，新型的反射鏡鏡胚材料得到了深入的研究和長足的發(fā)展，其中綜合指標(biāo)較好的空間反射鏡材料是Be和SiC。這兩種材料都具有良好的物理、機(jī)械性能和較小的密度，并可輕量化，以進(jìn)一步降低重量。由于Be的氧化物具有毒性，目前使用量較少；SiC材料性能接近Be，是一種無毒并具良好性能的反射鏡鏡坯材料，近年來發(fā)展較快，在空間項(xiàng)目中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
常用的空間SiC材料有兩種：S－SiC和RB－SiC。S－SiC是一種單相SiC陶瓷材料，其結(jié)構(gòu)中存在的微孔造成表面光能吸收而導(dǎo)致反射率下降；RB－SiC中存在SiC和Si兩相，由于Si的硬度較低在加工后其表面會(huì)形成臺(tái)階狀形貌，使得粗糙度增加，因此會(huì)有較大的散射損失。為了解決光能損失的問題，國內(nèi)外通常采用的就是表面改性方法。
使用了PVD方法制備大口徑SiC反射鏡改性膜層的技術(shù)。主要研究的方向有如下四個(gè)：①大尺寸反射鏡在三維尺度上薄膜的生長機(jī)理及其對(duì)薄膜厚度、膜層質(zhì)量的影響。② 不同于CVD的高溫成膜，PVD可以在相對(duì)較低的溫度下制備改性層，因此需要探索如何在較低的溫度下實(shí)現(xiàn)較好性能的改性膜；③ 建立大尺寸狀態(tài)下PVD方法制備改性膜層的均勻性物理模型，可以提高改性膜層的質(zhì)量；④ 改性膜層和反射鏡鏡坯的結(jié)合狀態(tài)決定了反射鏡的性能，對(duì)相關(guān)的相互擴(kuò)散機(jī)理，結(jié)合方式進(jìn)行了研究。