ประวัติการพัฒนากว่าสองร้อยปีของเทคโนโลยีและอุปกรณ์เครื่องเคลือบสูญญากาศ

ประวัติการพัฒนากว่าสองร้อยปีของเทคโนโลยีและอุปกรณ์เครื่องเคลือบสูญญากาศ

การเคลือบแบบไม่ใช้ไฟฟ้าถูกนำมาใช้ครั้งแรกเพื่อเตรียมฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวของชิ้นส่วนออปติก ต่อจากนั้น ในปี 1817 Fraunhofe โจมตีกระจกด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นหรือกรดไนตริกในเยอรมนี และได้รับฟิล์มป้องกันแสงสะท้อนเป็นครั้งแรกโดยบังเอิญ ก่อนปี ค.ศ. 1835 มีคนฝากฟิล์มกระจกสีเงินด้วยวิธีเลือกเปียกด้วยสารเคมี เป็นแว่นสายตารุ่นแรกของโลกที่จัดทำขึ้น ฟิล์ม. ต่อมาได้มีการชุบฟิล์มกรองแสงแบบต่างๆในสารละลายและไอระเหยของสารเคมี ในช่วงทศวรรษที่ 1950 ยกเว้นการเคลือบสารป้องกันการสะท้อนแสงสำหรับหน้าต่างบานใหญ่ การเคลือบด้วยสารละลายเคมีค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยการเคลือบด้วยสุญญากาศ

การระเหยด้วยสุญญากาศและการสปัตเตอริง ซึ่งเป็นกระบวนการเคลือบทางกายภาพแบบสุญญากาศสองกระบวนการ เป็นสองกระบวนการที่สำคัญที่สุดในการเตรียมฟิล์มบางเชิงแสงในอุตสาหกรรมจนถึงตอนนี้ มันถูกนำไปใช้ในระดับมาก อันที่จริง หลังจากการปรากฏตัวของปั๊มกระจายน้ำมันในปี 1930 ระบบปั๊มเชิงกล

ในปี พ.ศ. 2478 มีคนพัฒนาฟิล์มป้องกันแสงสะท้อนชั้นเดียวที่สะสมไว้โดยการระเหยของสุญญากาศ แต่การใช้งานครั้งแรกในเลนส์แว่นตาหลังจากปี 1945

ในปี พ.ศ. 2481 สหรัฐอเมริกาและยุโรปได้พัฒนาสารเคลือบป้องกันแสงสะท้อนสองชั้น แต่จนถึงปี พ.ศ. 2492 ได้มีการผลิตผลิตภัณฑ์คุณภาพสูง

ในปี พ.ศ. 2508 ระบบป้องกันแสงสะท้อนสามชั้นแบบบรอดแบนด์ได้รับการพัฒนา ในแง่ของฟิล์มสะท้อนแสง บริษัท General Electric ของสหรัฐอเมริกาได้ผลิตหลอดไฟเคลือบอะลูมิเนียมชิ้นแรกในปี 1937 เยอรมนีผลิตฟิล์มโรเดียมแข็งป้องกันการขีดข่วนเป็นครั้งแรกสำหรับใช้ในทางการแพทย์ในปีเดียวกัน ในแง่ของตัวกรอง เยอรมนีได้ทำการทดลองในปี 1939 เพื่อติดตัวกรองสัญญาณรบกวนชนิด Fabry-Perot ซึ่งเป็นฟิล์มโลหะไดอิเล็กตริก

ในด้านการเคลือบสปัตเตอริง ประมาณปี พ.ศ. 2401 นักวิจัยในอังกฤษและเยอรมนีค้นพบการสปัตเตอริงในห้องปฏิบัติการอย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยีได้รับการพัฒนาอย่างช้าๆ

ในปี 1955 หลังจากที่ Wehner เสนอเทคโนโลยีการสปัตเตอร์ความถี่สูง การเคลือบสปัตเตอริงก็พัฒนาอย่างรวดเร็วและกลายเป็นกระบวนการฟิล์มบางเชิงแสงที่สำคัญ มีกระบวนการตกตะกอน เช่น การสปัตเตอร์แบบสองขั้ว การสปัตเตอร์แบบสามขั้ว การสปัตเตอร์แบบรีแอกทีฟ การสปัตเตอร์แบบแมกนีตรอน และการสปัตเตอร์แบบไอออนคู่

ตั้งแต่ทศวรรษ 1950 ฟิล์มบางแบบออพติคัลได้พัฒนาอย่างรวดเร็วในสองด้านหลัก ได้แก่ กระบวนการเคลือบผิวและการออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย ในแง่ของการเคลือบ เทคโนโลยีใหม่ที่ใช้ไอออนได้รับการวิจัยและประยุกต์ใช้

ในปี พ.ศ. 2496 บริษัท Auwarter ของประเทศเยอรมนีได้ยื่นขอสิทธิบัตรสำหรับการเคลือบฟิล์มกรองแสงโดยการระเหยด้วยปฏิกิริยา และเสนอข้อเสนอเพื่อเพิ่มปฏิกิริยาทางเคมีด้วยก๊าซไอออไนซ์

ในปี พ.ศ. 2507 Mattox ได้เปิดตัวระบบการชุบไอออนโดยอิงจากงานวิจัยก่อนหน้านี้ ระบบไอออนในเวลานั้นทำงานภายใต้แรงดัน 10Pa และแรงดันดิสชาร์จ 2KV และใช้สำหรับเคลือบผิวโลหะที่ทนต่อการสึกหรอและตกแต่ง และไม่เหมาะสำหรับการเคลือบฟิล์มกรองแสง ต่อมา มีการใช้การชุบไอออนความถี่สูงเพื่อเคลือบฟิล์มออปติกบนวัสดุฉนวน เช่น แก้ว นับตั้งแต่ทศวรรษ 1970 เป็นต้นมา มีการศึกษาและประยุกต์ใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น ไอออนช่วยสะสม การชุบไอออนปฏิกิริยา และไอเคมีในพลาสมา พวกมันให้พลังงานกระตุ้นที่เพียงพอเนื่องจากการใช้ไอออนพลังงาน เพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่พื้นผิว ช่วยเพิ่มความคล่องตัวของ adatoms และหลีกเลี่ยงการก่อตัวของโครงสร้างจุลภาคแบบเรียงเป็นแนว ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของฟิล์มบางแบบออพติคอลในระดับที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นทิศทางการวิจัยและพัฒนาของเทคโนโลยีการผลิตฟิล์มบางแบบออพติคอล

อันที่จริงแล้ว กระบวนการพัฒนาการเคลือบสุญญากาศนั้นซับซ้อนกว่านั้นมาก มาดูกระบวนการทางเทคโนโลยีอายุสองร้อยปีนี้กัน:

ศตวรรษที่ 19

การเคลือบสูญญากาศมีประวัติยาวนานถึง 200 ปี ในศตวรรษที่ 19 อาจกล่าวได้ว่าอยู่ในช่วงของการสำรวจและการวิจัยล่วงหน้ามาโดยตลอด ความยากลำบากของนักสำรวจได้สะท้อนให้เห็นอย่างเต็มที่ในช่วงเวลานี้

www.superbheater.com