日光型非金属晒曝仪器用滤光片制造技术

本实用新型专利技术属光学滤光片领域，尤其涉及日光型非金属晒曝仪器用滤光片，包括基片及多层光学薄膜；所述多层光学薄膜的膜系结构为：S|（HL）^

【技术实现步骤摘要】
日光型非金属晒曝仪器用滤光片


[0001]本技术属光学滤光片领域，尤其涉及日光型非金属晒曝仪器用滤光片。

技术介绍

[0002]太阳光模拟仪器是一种常见的模拟标准太阳光谱的设备，广泛应用于光伏测试、光催化、光化学、日晒老化设备、日光加速测试、空间环境模拟等。非金属氙灯晒曝仪器是太阳光模拟设备的一种，模拟非金属材料在日光下变化特性。由于紫外线波段对非金属老化影响较大，能够使橡胶、塑料中大分子链断裂，加速材料降解。因此，针对非金属晒曝的太阳光模拟与常规模拟器设备不同，对晒曝仪器420nm紫外以下波段光谱有严格标准要求。现行的非金属日晒老化设备执行标准为ASTM G155
‑
2013《Standard Practice for Operating Xenon Arc Light Apparatus for Exposure of Non
‑
Metallic Materials》。该标准使用氙灯光源，经光谱修正后达到标准要求。紫外区光谱波段要求如下：
[0003]表1 ASTM G155标准规定光谱波段与对应标准能量范围波长范围最小允许比例标准太阳光占比最大允许比例λ<290nm0%0%0.15%290nm<λ<320nm2.6%5.8%7.9%320nm<λ<360nm28.3%40.0%40.0%360nm<λ<400nm54.2%54.2%67.5%
[0004]日晒非金属太阳光模拟设备采用氙灯光源，其发光特性光谱接近太阳光，但是跟太阳光相比在紫外区和红外区有较大不同。为了精确匹配日光模拟设备与太阳光接近，在氙灯光源前面使用一片日光型滤光片，该滤光片可调整氙灯透射光紫外区光谱能量分布。并截止290nm以下的光谱、调整290nm～400nm波段光谱透射特性，该特性模拟日光穿透大气层后达到地球表面日光光谱能量分布。

技术实现思路

[0005]本技术旨在克服现有技术的不足之处而提供一种具有耐温性好、光谱透射率高，具有较好的强度和抗爆特性，实现290~400nm波段按照一定比例透射的日光型非金属晒曝仪器用滤光片。
[0006]为解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
[0007]一种日光型非金属晒曝仪器用滤光片，包括基片及多层光学薄膜；所述多层光学薄膜的膜系结构为：S|（HL）^
m
|A；其中：S为高硼硅玻璃基片；A为空气；H 为高折射率材料；L为低折射率材料；m为基础膜系的总体循环个数。
[0008]进一步地，本技术所述H为Ta2O5材料；L为SiO2材料。
[0009]进一步地，本技术所述m=7；镀膜层厚范围如下：第1镀膜层为11～13nm；第2镀膜层为43～45nm；第3镀膜层为17～19nm；第4镀膜层为62～65nm；第5镀膜层为15～17nm；第6镀膜层为57～60nm；第7镀膜层为18～19nm；第8镀膜层为60～62nm；第9镀膜层为20～
22nm；第10镀膜层为59～62nm；第11镀膜层为14～15nm；第12镀膜层为60～63nm；第13镀膜层为40～42nm；第14镀膜层为55～66nm。
[0010]本技术具有耐温性好、光谱透射率高，具有较好的强度和抗爆特性，实现290～400nm波段按照一定比例透射。
附图说明
[0011]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。本技术的保护范围不仅局限于下列内容的表述。
[0012]图1为本技术的整体结构示意图；
[0013]图2为本技术滤光片的光谱透射曲线；
[0014]图3为高硼硅玻璃的透射曲线；
[0015]图4为氙灯光源的光谱相对强度曲线；
[0016]图5为太阳光谱相对能量曲线；
[0017]图6为本技术太阳光谱近紫外区能量比例；
[0018]图7为氙灯及滤光片光谱和太阳光谱对比。
具体实施方式
[0019]如图所示，日光型非金属晒曝仪器用滤光片，包括基片及多层光学薄膜；所述多层光学薄膜的膜系结构为：S|（HL）^
m
|A；其中：S为高硼硅玻璃基片；A为空气；H 为高折射率材料；L为低折射率材料；m为基础膜系的总体循环个数。本技术所述H为Ta2O5材料；L为SiO2材料。
[0020]本技术所述m=7；镀膜层厚范围如下：第1镀膜层为11～13nm；第2镀膜层为43～45nm；第3镀膜层为17～19nm；第4镀膜层为62～65nm；第5镀膜层为15～17nm；第6镀膜层为57～60nm；第7镀膜层为18～19nm；第8镀膜层为60～62nm；第9镀膜层为20～22nm；第10镀膜层为59～62nm；第11镀膜层为14～15nm；第12镀膜层为60～63nm；第13镀膜层为40～42nm；第14镀膜层为55～66nm。
[0021]本技术主要涉及一种日光型滤光片，
技术实现思路
包括整体滤光片的透射光学特性设计及镀膜设计。日晒非金属太阳光模拟设备用滤光片采用高硼硅玻璃基片，表面镀制多层光学薄膜。根据光学薄膜的干涉原理，通过多层膜反射或吸收，截止290nm以下波段的紫外光谱，并实现290～400nm波段按照一定比例透射满足标准要求，如图2所示。高硼硅玻璃是一种具有较高耐温特性的光学玻璃，其特点具有高耐温、光谱透射率高等特点，并具有较好的强度和抗爆特性，适合做日光滤光片的基板材料。但是高硼硅玻璃本身并不能截止紫外线，需通过在高鹏硅玻璃上镀制紫外线截止光学薄膜，实现290nm以下波段截止。此外，高硼硅玻璃紫外区的透射部分（290nm～400nm）与氙灯配合使用时光谱比例与太阳光相差较大，达不到使用标准要求。
[0022]根据氙灯光源光谱特性，结合太阳光谱，设计UV截止日光型滤光片如图5所示，氙灯结合滤光片在 290～400nm波段能量比例如表2所示。该光谱多层膜采用Ta2O5和SiO2两种材料交替镀膜，共14层。
[0023]表2 UV截止日光型滤光片结合氙灯能量占比
波长范围最小比例氙灯+滤光片能量占比最大比例λ<290nm0%0%0.15%290nm<λ<320nm2.6%4.9%7.9%320nm<λ<360nm28.3%36.9%40.0%360nm<λ<400nm54.2%58.1%67.5%
[0024]以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种日光型非金属晒曝仪器用滤光片，其特征在于，包括基片及多层光学薄膜；所述多层光学薄膜的膜系结构为：S|（HL）^
m
|A；其中：S为高硼硅玻璃基片；A为空气；H 为高折射率材料；L为低折射率材料；m为基础膜系的总体循环个数。2.根据权利要求1所述日光型非金属晒曝仪器用滤光片，其特征在于：H为Ta2O5材料；L为SiO2材料。3.根据权利要求1所述日光型非金属晒曝仪器用滤光片，其特征在于：m=7；镀...

【专利技术属性】
技术研发人员：王银河，宋光辉，刘海涛，李文龙，张帆，李明华，
申请(专利权)人：沈阳仪表科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：