การเคลือบฟิล์มบางโดยอิเล็กตริกแบบหลายชั้นสำหรับการสะท้อนแสงสูง

Multilayer Dielectric Thin Films Coating for High Reflectance

Name: อดิศร เพ๊ชรจรูญ

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. คณะวิทยาศาสตร์. สาขาวิชาฟิสิกส์

Name: Adisorn Petjaroon

Organization : King Mongkut's University of Technology Thonburi. Faculty of Science. Physics

keyword: สารไดอิเล็กตริก

; การสะท้อนแสง

; เครื่องวัดความหนาของฟิล์มด้วยแสง

; Dielectric

; Reflectance

; Optical Film Thickness Monitor

Abstract: ในงานวิจัยนี้ได้กล่าวถึงการเคลือบสารไดอิเล็กตริกแบบหลายชั้นเพื่อให้ได้กระจกที่มี การสะท้อนแสงสูง สำหรับใช้เป็นกระจกเลเซอร์ของฮีเลียม-นีออนเลเซอร์ กระจกเคลือบสาร ไดอิเล็กตริกแบบหลายชั้นประกอบด้วยชั้นของฟิล์มไดอิเล็กตริกที่มีดัชนีหักเหสูงสลับกับชั้นของ ฟิล์มไดอิเล็กตริกที่มีดัชนีหักเหต่ำเคลือบสลับกันไป โดยแต่ละชั้นมีความหนา ในที่นี้ชั้นของ ฟิล์มที่เคลือบจะอยู่ในรูป : อากาศ-(HL)N H-แก้ว โดยที่ชั้นแรกสุดที่เคลือบบนแผ่นแก้วจะเป็น สารไดอิเล็กตริกที่มีดัชนีหักเหสูง (H) ชั้นที่สองจะเป็นสารไดอิเล็กตริกที่ดัชนีหักเหต่ำ (L) และชั้น สุดท้ายของการเคลือบจะเป็นสารที่มีดัชนีหักเหสูง (H) อีกครั้งหนึ่ง ดังนั้นถ้าไม่นับชั้นแรก จำนวน ชั้นของฟิล์มที่เคลือบจะได้เป็นคู่ของฟิล์ม H-L โดย N เป็นจำนวนคู่ของฟิล์ม H-L ในการทดลอง ได้เลือก ZnS เป็นสารเคลือบที่มีดัชนีหักเหสูง (nH = 2.3) และ MgF2 เป็นสารเคลือบที่มีดัชนีหักเหต่ำ (nL = 1.38) เพื่อทำการเคลือบลงบนแผ่นแก้ว ซึ่งมีดัชนีหักเห n=1.51 โดยวิธีการระเหยของสาร ภายในระบบสูญญากาศ ระหว่างที่ทำการเคลือบสารแต่ละชั้น ความหนาของฟิล์มที่เคลือบถูกวัดและ ควบคุมโดยเครื่องวัดความหนาของฟิล์มด้วยแสง และเครื่องวัดความหนาของฟิล์มด้วยควอทซ์ จากผลการทดลองพบว่าสภาพการสะท้อนแสงของกระจกที่เคลือบ 13 ชั้น มีค่า 99.6% ที่ความยาว คลื่น 632.8 nm จากการคำนวณหาขนาดของเม็ดผลึก (grain size) ของฟิล์มพบว่า ฟิล์มที่เคลือบ 7,9 11 13 ชั้นมีขนาดเฉลี่ยของเม็ดผลึกเท่ากับ 113 87 86 79 nm ตามลำดับ โดยขนาดเฉลี่ย ของความขรุขระเท่ากับ 9 5 4 3 nm ตามลำดับ

Abstract: In this research work, multilayer dielectric coatings of high reflectance mirrors suitable for use with a helium – neon laser is described. Multilayer dielectric mirrors consist of a stack of alternating thin film layers of quarter - wave optical thickness of high index, nH, and low index, nL, materials. The design of a quarter – wave stack here is of the form: air – (HL)N H – glass, where H and L denote quarter – wave optical thickness of the high index and low index materials, respectively, and N denotes the number of H – L pairs. In the experiments, ZnS (nH = 2.3) and MgF2 (nL = 1.38) were coated on borosilicate glasses (n = 1.51) by evaporation method. The optical thickness of each single layer was monitored by the optical film thickness monitor and the quartz thickness monitor. From the experimental results, the reflectance of thirteen – layer mirrors was found to be 99.6 % at the wavelength of 632.8 nm. The average grain size of 7, 9, 11 and 13 layers were 113, 87, 86, and 79 nm, respectively. The roughnesses of the film were 9, 5, 4 and 3 nm, respectively.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: พิเชษฐ ลิ้มสุวรรณ

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Name: Pichet Limsuwan

Role: Advisor

Created: 2549

Modified: 2556-08-22

Issued: 2551-10-16

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9741851561

CallNumber: PHY440

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: ฟิสิกส์

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	PHY440.pdf	1.02 MB	87	2020-12-03 14:48:07
2	PHY440ab.pdf	60.68 KB	57	2020-12-03 14:47:19
3	PHY440abth.txt	4.54 KB	46	2019-09-12 11:24:18
4	PHY440aben.txt	1.32 KB	22	2018-05-10 19:43:47

ใช้เวลา

0.031342 วินาที