ISO 9211 Optika a fotonika - Optické povlaky

Optické vlastnosti potiahnutého povrchu sú charakterizované spektrofotometrickými hodnotami. Tieto hodnoty sa vzťahujú na energiu prenášanú elektromagnetickými vlnami (svetelnými alebo luminiscenčnými) a menia sa v závislosti od vlnovej dĺžky, uhla dopadu a stavu polarizácie. Môžu sa vyskytnúť aj ďalšie efekty v dôsledku rozptylu.

Spektrálna funkčná závislosť sa zvyčajne označuje uvedením vlnovej dĺžky v zátvorkách ako súčasti symbolu. Vlnovú dĺžku možno nahradiť vlnočíslom alebo energiou fotónu.

Keď sa povlak použije pod nenulovým uhlom dopadu, jeho vlastnosti závisia od stavu polarizácie dopadajúceho žiarenia a môžu ovplyvniť výsledný stav polarizácie. V tomto prípade môže byť potrebné špecifikovať orientáciu vektora elektrického poľa vzhľadom na rovinu dopadu.

Povlaky sú definované svojou funkciou, teda povahou zásadnej zmeny vlastností povrchu, ktorú dosahujú. Povlak určený na vykonávanie primárnej funkcie môže zahŕňať aj jednu alebo viac sekundárnych funkcií. Mal by sa uviesť ich relatívny význam vzhľadom na primárnu funkciu. Pre vizuálne aplikácie možno povrch charakterizovať kolorimetrickými parametrami. Tie závisia od referenčného zdroja osvetlenia, referenčného pozorovateľa a optických vlastností povrchu.

Kolorimetrické parametre nie sú súčasťou tejto normy. Príklady defektov náteru sú uvedené v prílohe A. Skúšobné metódy pre povrchové defekty sú opísané v norme ISO 14997.

Norma „ISO 9211 Optika a fotonika – Optické povlaky“, ktorú vypracovala Medzinárodná organizácia pre normalizáciu (ISO), pozostáva z nasledujúcich podsekcií vypracovaných pod rovnakým názvom:

• Norma „ISO 9211-1 Časť 1: Slovník“ definuje pojmy týkajúce sa optických povlakov. Tieto pojmy sú rozdelené do štyroch tried:
  • Všeobecné podmienky
  • Pojmy súvisiace s optickými vlastnosťami potiahnutého povrchu
  • Polarizačné termíny
  • Ďalšie súvisiace výrazy

Táto norma definuje povrchovú úpravu súčiastok a substrátov, s výnimkou oftalmologickej optiky (skiel), nanášaním optických povlakov a poskytuje štandardný formulár pre ich špecifikáciu. Definuje všeobecné charakteristiky a v prípade potreby aj skúšobné a meracie metódy, ale nie je určená na definovanie metódy spracovania.

• ISO 9211-2 Časť 2: Optické vlastnosti: Séria noriem ISO 9211 definuje špecifikácie pre optické povlaky, s výnimkou oftalmologickej optiky (skiel). Špecifikuje, ako určiť optické vlastnosti povlakov a ako graficky zobraziť ich spektrálnu charakterizáciu. Definuje všeobecné vlastnosti a v prípade potreby metódy testovania a merania, ale nie je určená na definovanie metódy spracovania.

Pri špecifikácii optických vlastností by sa mali špecifikovať indexy lomu dopadajúceho média a emisného média. Mal by sa špecifikovať aj stav polarizácie dopadajúceho žiarenia, ak je uhol dopadu iný ako nula alebo ak je uvedený rozsah uhlov dopadu. Ak polarizácia nie je špecifikovaná, predpokladá sa nepolarizované žiarenie. Optické vlastnosti povlaku by sa mali určiť pomocou formulácie uvedenej a vysvetlenej v tejto norme, čím sa poskytne komplexný opis povlaku z hľadiska minimálneho súboru optických vlastností. Parametre rozptylu alebo kolorimetrické parametre a iné podobné optické vlastnosti podliehajú dohode medzi výrobcom a zákazníkom, ak je to relevantné. Ak sa optické vlastnosti povlaku musia dosiahnuť pri špecifickej teplote alebo teplotnom rozsahu, malo by sa to uviesť v poznámke.

Meracie podmienky pre spektrofotometrickú charakterizáciu musia byť v súlade s normami ISO 15368 a ISO 19962 alebo ekvivalentnou metódou. Tieto podmienky závisia od princípu meracej metódy a použitých prístrojov (ako je uhol dopadu, stav polarizácie, spektrálny rozsah a šírka pásma meracieho lúča) a musia byť zaznamenané dostatočne podrobne, aby bolo možné overiť meranie.

• Norma „ISO 9211-3 Časť 3: Trvanlivosť voči vplyvom prostredia“ špecifikuje všeobecné a štandardné kategórie použitia optických povlakov a špecifikuje environmentálne testy potrebné na preukázanie, že povlaky spĺňajú požadované špecifikácie. Mechanické a chemické vlastnosti povlakovaných optických prvkov a všeobecnejšie ich trvanlivosť voči vplyvom prostredia možno posudzovať rôznymi metódami.

Skúšobné metódy sú všeobecne opísané v rôznych častiach normy ISO 9022 a v norme ISO 9211-4. Tieto skúšobné metódy boli vybrané tak, aby poskytovali zmysluplné výsledky reprezentatívne pre skutočnú expozíciu optických prvkov v ich prevádzkovom prostredí, ako alternatíva k minimálnym požiadavkám opísaným v normách ISO 9211-5 až ISO 9211-8, ktoré sa vzťahujú na typ povlaku.

• Norma ISO 9211-4 Časť 4: Špecifické skúšobné metódy opisuje špecifické skúšobné postupy pre skúšky environmentálnej trvanlivosti náterov, ktoré sú definované v norme ISO 9211-3, ale nie sú opísané v iných normatívnych odkazoch. Tieto sa zvyčajne vykonávajú postupne s inými skúškami environmentálnej trvanlivosti, ako je uvedené v prílohe A normy ISO 9211-3.

Pred a po akejkoľvek kontrole alebo testovaní potiahnutej vzorky (súčiastky alebo kontrolnej vzorky) by sa mala vzorka podľa potreby dôkladne vyčistiť, aby sa odstránili nečistoty, odtlačky prstov, šmuhy a podobné zvyšky. Odporúčaná doba skladovania je minimálne 12 hodín pri okolitých atmosférických podmienkach po nanesení povlaku alebo podľa dohody medzi výrobcom a kupujúcim.

Táto norma opisuje nasledujúce skúšobné metódy:

• Skúšky odolnosti voči oderu (metóda kondicionovania 01: oder)
• Skúšky adhézie (metóda kondicionovania 02: adhézia)
• Krížový šrafovací test (metóda podmieňovania 03: krížový šrafovací test)
• Testy rozpustnosti (metóda kondicionovania 04: rozpustnosť)

• Norma „ISO 9211-6 Časť 6: Minimálne požiadavky na reflexné povlaky“ opisuje minimálne požiadavky na optické účinky a mechanické, chemické a environmentálne vlastnosti reflexných kovových povlakov. Táto norma sa vzťahuje na reflexné kovové povlaky na báze hliníka alebo striebra pre optické aplikácie. To umožňuje používateľovi spoľahnúť sa na definované číselné údaje, zatiaľ čo výrobca tenkých vrstiev má možnosť výberu materiálov a výrobných metód.
• Norma „ISO 9211-7 Časť 7: Minimálne požiadavky na neutrálne deliče lúčov“ opisuje minimálne požiadavky na optické vlastnosti a mechanické, chemické a environmentálne vlastnosti neutrálnych deličov lúčov. Táto norma sa vzťahuje na neutrálne deliče lúčov pre optické aplikácie. To umožňuje používateľom spoľahnúť sa na definované číselné údaje, zatiaľ čo výrobcovia tenkých vrstiev majú možnosť výberu materiálov a výrobných metód.

Minimálne požiadavky sa vzťahujú na neutrálne nátery deličov lúčov. Minimálne požiadavky pre všetky typy náterov sú uvedené v nasledujúcich tabuľkách:

• Minimálne požiadavky na všetky typy nepredpätých dištančných obložení nosníkov
• Minimálne požiadavky na bezpólové nátery typu D1 až D4
• Minimálne požiadavky na bezpólové nátery M1 a M2
• Odrazivosť a priepustnosť neutrálnych náterov deličov lúčov

Táto norma sa vzťahuje na laserové súčiastky s povrchovými úpravami a substrátmi definovanými v súlade s definíciami uvedenými v norme ISO 9211-1.

Séria noriem ISO 9211 je dôležitá, pretože definuje optické povlaky používané na optických prvkoch, ako sú šošovky, zrkadlá a okná, a stanovuje pre ne jasné špecifikácie a terminológiu. Táto norma zabezpečuje konzistentnosť, kvalitu a výkon v odvetviach, ktoré sa spoliehajú na optické systémy, ako je letecký a kozmický priemysel, obrana, zdravotnícke pomôcky a zobrazovacie technológie.

Tieto normy sa považujú za dôležité z nasledujúcich dôvodov:

• Štandardizácia terminológie: Tieto normy vytvárajú spoločný jazyk na opis optických povlakov, ako sú antireflexné, vysokoreflexné, deliace lúče a filtračné povlaky, čím sa komunikácia medzi výrobcami, dodávateľmi a zákazníkmi stáva jasnejšou a efektívnejšou.
• Určenie výkonu optického povlaku: Umožňuje používateľom určiť kľúčové vlastnosti, ako napríklad:
  • Odraz a priepustnosť
  • pevnosť
  • Odolnosť voči vplyvom prostredia (napr. voči vlhkosti, oderu alebo žiareniu)

To zaisťuje, že nátery spoľahlivo fungujú za očakávaných podmienok.

• Interoperabilita a kompatibilita: Dodržiavaním súboru noriem ISO 9211 je pravdepodobnejšie, že optické komponenty od rôznych výrobcov budú kompatibilné, čo podporuje integráciu do väčších systémov bez potreby špeciálnej úpravy.
• Kontrola kvality a testovanie: Tieto normy opisujú testovacie postupy a výkonnostné požiadavky, ktoré pomáhajú výrobcom udržiavať konzistentnú kvalitu a spĺňať špecifikácie zákazníkov. Toto je obzvlášť dôležité vo vysoko rizikových aplikáciách, ako je vojenská optika, satelity a lekárske zobrazovanie.
• Bezpečnosť a spoľahlivosť výrobkov: V oblastiach, kde je presnosť a spoľahlivosť kritická (napríklad lasery v chirurgii alebo teleskopy vo vesmíre), tieto normy zabezpečujú, že povlaky neočakávane nezlyhajú ani sa nezhoršia.
• Globálny obchod a súlad s predpismi: Normy ISO sú medzinárodne uznávané, takže používanie noriem ISO 9211 pomáha spoločnostiam:
  • Súlad s predpismi v rôznych krajinách
  • Jednoduchší vstup na medzinárodné trhy
  • Vyhnite sa nákladným recertifikáciám

V dôsledku toho sú normy ISO 9211 nevyhnutné na zabezpečenie vysokého výkonu, spoľahlivosti a konzistentnosti optických povlakov v širokej škále aplikácií. Podporujú efektívnu komunikáciu, zlepšujú kvalitu výrobkov a uľahčujú globálny obchod a dodržiavanie predpisov.

Naša organizácia, ktorá už roky podporuje podniky vo všetkých sektoroch prostredníctvom širokej škály testovacích, meracích, analytických a hodnotiacich aktivít, má silný tím zamestnancov, ktorí pozorne sledujú globálny vývoj vo vede a technike a neustále sa zlepšujú. V tejto súvislosti poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou ISO 9211 Optika a fotonika - Optické povlaky.