إنجازات جديدة في البحث العلمي! تعمل تقنية المنشطات المكونة على تحسين الأداء البصري للأشعة تحت الحمراء للعدسات الضوئية بالفلورايد

ومؤخرًا، أصدر معهد شنغهاي للفيزياء التقنية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، جنبًا إلى جنب مع فرق البحث ذات الصلة، أحدث نتائج الأبحاث. من خلال تكنولوجيا تطعيم مكونات فلوريد الكالسيوم (CaF₂)، نجحوا في تحسين الخصائص البصرية والفيزيائية والكيميائية للأغشية الرقيقة من فلوريد الإيتربيوم (YbF₃)، وطوروا عدسات بصرية عالية الأداء ذات موجة طويلة تعمل بالأشعة تحت الحمراء من الفلوريد، وملء الفجوة التقنية في المجالات المحلية ذات الصلة.

من المعلوم أن الأغشية الرقيقة من فلوريد الإيتربيوم هي مادة ممتازة لنقل الضوء بالأشعة تحت الحمراء، وتستخدم على نطاق واسع في مجال الأغشية الرقيقة الضوئية بالأشعة تحت الحمراء. ومع ذلك، فإن هذه المادة بها عيوب مثل الضغط الداخلي العالي، وعدم كفاية التصاق الفيلم وضعف القدرة على التكيف البيئي، مما يحد من تطبيقها في الأنظمة البصرية المتطورة. من خلال عدد كبير من التجارب، وجد فريق البحث أن تطعيم كمية مناسبة من فلوريد الكالسيوم في أغشية رقيقة من فلوريد الإيتربيوم يمكن أن يحسن بشكل فعال عيوب هيكله العمودي، ويعزز انضغاط الفيلم، ويقلل من انخفاض نفاذية الضوء الناجم عن امتزاز جزيء الماء.

أظهرت النتائج التجريبية أنه عند اعتماد عملية تبخر شعاع الإلكترون ونسبة تطعيم فلوريد الكالسيوم هي 1%، فإن طبقة فلوريد الإيتربيوم أحادية الطبقة المحضرة تتمتع بأفضل أداء بصري. يتمتع نظام الأفلام المضادة للانعكاس بالأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة الذي تم تطويره بناءً على هذه المادة بنفاذية تزيد عن 99٪ في نطاق الموجة 10 ~ 11μm، وتفي موثوقيته بمتطلبات المعايير ذات الصلة للأغشية الرقيقة الضوئية بالأشعة تحت الحمراء الفضائية. يوفر اختراق هذه التقنية حلاً ماديًا عالي الأداء للعدسات البصرية المستخدمة في البيئات القاسية مثل الفضاء الجوي وأنظمة الاستشعار عن بعد الفضائية.

وقال فريق البحث إنهم سيواصلون في المستقبل تحسين نسبة تطعيم المكونات وعملية التحضير، وتعزيز التحول الصناعي لهذه التكنولوجيا، ومساعدة المعدات البصرية التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء في الصين على الارتقاء إلى دقة عالية وموثوقية عالية.