Vacuum Coating Guy Wauters Universiteit Gent Vakgroep Fysica en Sterrenkunde Volkssterrenwacht A. Pien Werkgroep Kijkerbouw

Overzicht  Wat is vacuumcoating  Coating Installatie  Coating Proces  Types coating  … in de praktijk.

Vacuum Coating  Het aanbrengen van zeer dunne lagen op (optische) oppervlakken met een specifiek doel (reflectie, transmissie, hardheid, …) door het verdampen van materialen in vacuum.  DUN : orde van nanometers, zeer uniforme laagdikte  DOEL :  Reflectie : aluminium, zilver, goud, ….  Transmissie: MgF, …  Hardheid: SiO2, TiO2, …  VERDAMPEN:  Thermisch (opwarmen)  Microwave (sputtering)  Electronen straal (E-gun)  VACUUM: tussen 10-6 mbar en 10-4 mbar

Coating Installatie

Vacuum Pompen

Koeling Diffusiepomp

Vacuum Klok

Ionisatie

Opdamp bootjes

Laagdikte meter

Zuurstof toevoer

Besturing

Interface

Coating Proces  Verwijderen oude laag (Green River : Zoutzuur + CuSO4 )  Reinigen (Umicore Substrate Cleaner N°2)  Ophangen in klok (ring, klemband, 3 punten)  Voorvacuum pompen (tot 10-2mbar)  Glimmen  Hoogvacuum pompen (tot mbar)  Alu laag opdampen (65 nm)  Vacuum verlegen en O2 lekken  Kwarts opdampen : SiO wordt SiO2 (115 nm)  Totale tijd : +/- 3 uur !!!

Types van reflectie coatings  Aluminium (AL)  Aluminium + kwarts (AL + SiO2)  ‘Enhanced’ Aluminium (AL + Si02 + TiO2)  Zilver + kwarts (AL + AG + SiO2)  Dieletric Coating (opbouw van SiO2 en TiO2)  Goud (laser optiek) (AU)

 Korte Film Korte Film  Lange Film Lange Film

Aluminium + kwarts

Majestic Coatings

Enhanced Alu

Zilver + kwarts Majestic Coatings

Dielectric

… in de praktijk  Installatie is zeer duur:  in onderhoud (vacuum meters, dichtingen)  Werking (bootjes levensduur van 3 runs, energie, producten)  Er loopt regelmatig wat mis …  Een coating is geen lapmidddel tegen een slecht uitgepolijste spiegel !  Een goeie coating  Niet te dik en zeer uniform !!!  Door een goeie coating kan je lichtjes doorkijken langs de achterkant  Te dik en niet uniform vervormt de spiegel !!!  Kwartscoating geeft een levensduur van +/- 6 jaar

… in de praktijk: waarom wij geen enhanced coating maken (op grotere spiegels) Hoe groter de spiegel, hoe sterker het effect. Is een begrenzing door de grootte van de klok.

… in de praktijk: waarom wij wel veel spiegels coaten  Beter een iets minder reflectieve coating die de optische vorm perfect behoudt dan een slechte enhanced coating  Hou het optisch ontwerp simpel: beperk het aantal reflectie oppervlakken.  Coatings zijn begrensd door grootte van onze machine: voor grotere spiegels  industrieel, maar aan een prijskaartje.