[发明专利]一种快速形成径向温度梯度分布的工装

说明书

本发明提供了一种快速形成径向温度梯度分布的工装，所述工装包括圆形底部、传热主体、圆形工作平台、保温层、石英基片、导热硅脂等构成。其中水平圆形底部用于连接热源提供恒定温度，传热主体依靠本身的导热特性及与外界环境的热交换从而达到动态温度平衡，其侧面采用的是保温层进行隔热保温，赋予圆形工作平台的温度呈环向均匀分布、径向呈一定温度梯度分布，为了减小接触热阻，石英片通过导热硅脂与工作平台形成面接触，最后赋予石英基片表面温度呈环向均匀分布、径向呈一定温度梯度分布。本发明可以快速实现圆形水平基片径向温度连续梯度分布，且温度分布可控、操作方便可靠。

技术领域

本发明涉及光学薄膜制备技术领域，特别涉及一种快速形成径向温度梯度分布的工装。

背景技术

二元薄膜光学元件具有重量轻，易于折叠展开等优势，薄膜材料的厚度均匀性直接影响其波前误差，严重影响成像质量，制约着我国薄膜元件的实际应用。要提高薄膜元件的成像质量，就必须提高膜厚均匀性。国外目前能够将薄膜波前误差控制在1/4波长内，但对我国进行严密的技术封锁。国内目前商业化的光学薄膜膜厚均匀性很差，根本满足不了成像质量要求。高质量的薄膜制备技术只掌握在美国一些先进厂商和研究机构手中。为了缩小与国外的差距，提高薄膜元件制作工艺水平，特别是提高薄膜厚度均匀性减小波前误差，急需进行相关工艺工装创新。

发明内容

为了提高薄膜厚度均匀性制备光学均匀性薄膜，本发明提供一种快速形成径向温度梯度分布的工装。

本发明的技术方案如下：本发明的一种快速形成径向温度梯度分布的工装，所述工装包括圆形底部、传热主体、圆形工作平台、保温层、石英基片、导热硅脂等构成。其中水平圆形底部用于连接热源提供恒定温度，传热主体依靠本身的导热特性及与外界环境的热交换从而达到动态温度平衡，其侧面采用的是保温层进行隔热保温，赋予圆形工作平台的温度呈环向均匀分布、径向呈一定温度梯度分布，为了减小接触热阻，石英片通过导热硅脂与工作平台形成面接触，最后赋予石英基片表面温度呈环向均匀分布、径向呈一定温度梯度分布。

进一步地，工装主体材质热导率≥155W·K^-1·m^-1，比如6061铝合金，6063铝合金，1050铝合金，1070铝合金，铜，铝等，石英基片热导率为1.39W·K^-1·m^-1。

进一步地，水平圆形底部尺寸Ф5-Φ50mm，传热主体形状为圆柱形或者V形或者碗形或者凹弧形，圆形工作平台尺寸≥Ф430mm。

进一步地，圆形底部下表面、工作平台上表面与石英基片下表面的平面度优于0.05mm/m²，圆形底部与工作平台平行度优于0.02。

进一步地，热源温度30-60℃，控温精度0.1℃，环境温度25℃，工装与环境的换热系数≤1W·K^-1·m^-1。

进一步地，侧面保温层采用泡沫隔热棉或者铝箔隔热棉进行粘覆，只有石英基片的上表面及侧面与环境换热。

进一步地，通过设计工装尺寸、调控热源温度可对石英基片表面温度梯度分布进行精确控制。

本发明的有益效果在于：本发明提供了快速形成径向温度梯度分布的工装，可以快速实现圆形水平基片径向温度连续梯度分布，且温度分布可控、操作方便可靠，有望应用于光学薄膜制备领域，提高薄膜元件制作工艺水平，扩展我国薄膜元件的实际应用领域。

附图说明

图1为本发明工装的俯视图；

图2为实施例1的侧视图；

图3为实施例1得到的径向温度分布结果；

图4为实施例2的侧视图；

图5为实施例2得到的径向温度分布结果；