本文介绍西安工业学院“离子束”课题组在离子束、等离子体镀膜技术方面所作的研究工作,分三个方面介绍。1 宽束冷阴极离子源与离子束辅助蒸发新工艺宽束冷阴极离子源是实现离子束辅助蒸发新工艺的关键装置,它是利用冷阴极潘宁放电产生等离子体,再用多孔大面积引出系统从等离子体中引出宽离子束。该离子源具有结构简单、寿命长、污染小、调节参数少、操作方便等优点。它可以很方便地安装在现有的热蒸发镀膜机内,在蒸发镀膜同时,用离子束轰击,使膜层致密、均匀。提高薄膜器件的机械性能、稳定性及抗腐蚀能力;提高膜的抗激光损伤阈值;可以在较低的基片温度下镀膜,简化了工艺,缩短了镀膜周期,节省了水电消耗。可以在塑料、胶合件和其他对镀膜温度敏感的基底上镀膜。利用该技术,已镀制了性能良好的金属反光膜、棱镜分色膜、增透膜、滤光膜、抗电、磁绝缘膜、大面积紫外激光高反膜等等。只有用离子束辅助镀膜才能提高光学薄膜的性能,这已得到广大光学薄膜工作者的共识。2 脉冲真空电弧等离子体镀膜脉冲真空电弧等离子体镀膜的核心装置-脉冲真空电弧蒸发源,其工作原理是利用冷阴极真空电弧放电使阴极材料(由被蒸发材料制成)蒸发并电离形成等离子体,这些等离子体在基片(工件)上形成镀层并维持着电弧放电。把脉冲真空电弧蒸发源安装在真空室内,再加上基片架辅助装置,就构成脉冲真空电弧离子镀设备,脉冲真空电弧离子镀与目前国内外广泛使用的直流真空电弧离子镀比较,优点是:没有液滴及负偏压放电。利用脉冲真空电弧离子镀技术,成功的研制了镍、铬、铁合金渐变膜。在硅、锗、不锈钢基底上研制了性能良好的类金刚石薄膜。3 非平衡磁控溅射技术非平衡磁控溅射是在磁控溅射靶的四周加上线圈、产生电磁场使等离子体区扩大到基片表面,在基片表面成膜过程中,有高密度及适当能量的离子流轰击基片(工件)表面,来改善膜层结构,提高膜层性能,并可镀制立体和复杂形状的工件,进一步提高镀膜的品种和效率,利用该技术,研制了大面积类金刚石红外增透膜及保护膜。