ISO 9211 Optik och fotonik - Optiska beläggningar

De optiska egenskaperna hos en belagd yta kännetecknas av spektrofotometriska värden. Dessa värden avser den energi som bärs av elektromagnetiska vågor (luminösa eller lysande) och varierar beroende på våglängd, infallsvinkel och polarisationstillstånd. Ytterligare effekter på grund av spridning kan också uppstå.

Det spektrala funktionella beroendet anges vanligtvis genom att våglängden anges inom parentes som en del av symbolen. Våglängden kan ersättas med vågtal eller fotonenergi.

När en beläggning används vid en infallsvinkel som inte är noll, beror dess egenskaper på polarisationstillståndet för den infallande strålningen och kan påverka det resulterande polarisationstillståndet. I detta fall kan det vara nödvändigt att specificera orienteringen av den elektriska fältvektorn i förhållande till infallsplanet.

Beläggningar definieras av sin funktion, det vill säga typen av den grundläggande förändring i ytegenskaper de åstadkommer. En beläggning avsedd att utföra en primär funktion kan också innefatta en eller flera sekundära funktioner. Deras relativa betydelse i förhållande till den primära funktionen bör anges. För visuella tillämpningar kan en yta karakteriseras med kolorimetriska parametrar. Dessa beror på referensbelysningskällan, referensobservatören och ytans optiska egenskaper.

Kolorimetriska parametrar ingår inte i denna standard. Exempel på beläggningsdefekter finns i bilaga A. Testmetoder för ytdefekter beskrivs i ISO 14997.

Standarden ”ISO 9211 Optik och fotonik - Optiska beläggningar”, utvecklad av Internationella standardiseringsorganisationen (ISO), består av följande underavsnitt som utvecklats under samma titel:

• Standarden "ISO 9211-1 Del 1: Ordförråd" definierar termer relaterade till optiska beläggningar. Dessa termer är indelade i fyra klasser:
  • Allmänna villkor
  • Termer relaterade till de optiska egenskaperna hos en belagd yta
  • Polarisationstermer
  • Fler relaterade termer

Denna standard definierar ytbehandling av komponenter och substrat, exklusive oftalmisk optik (glas), genom applicering av optiska beläggningar och tillhandahåller en standardformulär för deras specifikation. Den definierar allmänna egenskaper och, i förekommande fall, test- och mätmetoder, men är inte avsedd att definiera bearbetningsmetoden.

• ISO 9211-2 Del 2: Optiska egenskaper: ISO 9211-serien av standarder definierar specifikationer för optiska beläggningar, exklusive oftalmisk optik (glas). Den specificerar hur man bestämmer beläggningars optiska egenskaper och hur man visar deras spektrala karakterisering grafiskt. Den definierar allmänna egenskaper och test- och mätmetoder där det är nödvändigt, men är inte avsedd att definiera bearbetningsmetoden.

Vid specificering av optiska egenskaper bör brytningsindex för det infallande mediet och det emissionsmediumet specificeras. Polarisationstillståndet för den infallande strålningen bör också specificeras om infallsvinkeln är annan än noll eller om ett intervall av infallsvinklar anges. Om polarisation inte anges antas opolariserad strålning. De optiska egenskaperna hos en beläggning bör bestämmas med hjälp av den formulering som anges och förklaras i denna standard, vilket ger en omfattande beskrivning av beläggningen i termer av en minsta uppsättning optiska egenskaper. Spridnings- eller kolorimetriska parametrar, och andra liknande optiska egenskaper, är föremål för överenskommelse mellan tillverkaren och kunden, i förekommande fall. Om beläggningens optiska egenskaper måste uppnås vid en specifik temperatur eller ett specifikt temperaturintervall, bör detta anges med en anmärkning.

Mätförhållandena för spektrofotometrisk karakterisering måste överensstämma med standarderna ISO 15368 och ISO 19962 eller en motsvarande metod. Dessa förhållanden beror på principen för mätmetoden och de instrument som används (såsom infallsvinkel, polarisationstillstånd, spektralområde och bandbredd för mätstrålen) och måste registreras tillräckligt detaljerat för att möjliggöra verifiering av mätningen.

• Standarden "ISO 9211-3 Del 3: Miljömässig hållbarhet" specificerar de allmänna användnings- och standardanvändningskategorierna för optiska beläggningar och specificerar de miljötester som krävs för att bevisa att beläggningarna uppfyller de erforderliga specifikationerna. De mekaniska och kemiska egenskaperna hos belagda optiska element, och mer generellt deras miljömässiga hållbarhet, kan bedömas med olika metoder.

Testmetoderna beskrivs generellt i olika avsnitt av ISO 9022 och ISO 9211-4. Dessa testmetoder valdes för att ge meningsfulla resultat som är representativa för den faktiska exponeringen av optiska element i deras driftsmiljöer, som ett alternativ till minimikraven som beskrivs i ISO 9211-5 till ISO 9211-8, vilka är relaterade till beläggningstypen.

• ISO 9211-4 Del 4: Specifika testmetoder beskriver specifika testförfaranden för miljöbeständighetstester av beläggningar som definieras i ISO 9211-3 men inte beskrivs i andra normativa referenser. Dessa utförs vanligtvis sekventiellt med andra miljöbeständighetstester, såsom visas i bilaga A till ISO 9211-3.

Före och efter att ett belagt prov (komponent- eller kontrollprov) har genomgått inspektion eller testning, bör provet rengöras noggrant vid behov för att avlägsna smuts, fingeravtryck, fläckar och liknande rester. Den rekommenderade förvaringsperioden är minst 12 timmar under omgivande atmosfäriska förhållanden efter beläggning, eller enligt överenskommelse mellan tillverkare och köpare.

Denna standard beskriver följande testmetoder:

• Slitstyrka (konditioneringsmetod 01: nötning)
• Vidhäftningstester (konditioneringsmetod 02: vidhäftning)
• Korsmätningstest (konditioneringsmetod 03: korsmätning)
• Löslighetstester (konditioneringsmetod 04: löslighet)

• Standarden "ISO 9211-6 Del 6: Minimikrav för reflekterande beläggningar" beskriver minimikraven för optiska effekter och mekaniska, kemiska och miljömässiga egenskaper hos reflekterande metallbeläggningar. Denna standard gäller för aluminium- eller silverbaserade reflekterande metallbeläggningar för optiska tillämpningar. Detta gör det möjligt för användaren att förlita sig på definierade numeriska data, medan tunnfilmstillverkaren har valet av material och produktionsmetoder.
• Standarden "ISO 9211-7 Del 7: Minimikrav för neutrala stråldelningsbeläggningar" beskriver minimikraven för optiska egenskaper samt mekaniska, kemiska och miljömässiga egenskaper hos neutrala stråldelningsbeläggningar. Denna standard gäller neutrala stråldelningsbeläggningar för optiska tillämpningar. Detta gör det möjligt för användare att förlita sig på definierade numeriska data, medan tunnfilmstillverkare har möjlighet att välja material och produktionsmetoder.

Minimikraven gäller för neutrala stråldelningsbeläggningar. Minimikraven för alla beläggningstyper listas i följande tabeller:

• Minimikrav för alla typer av obelastade balkdistansfoder
• Minimikrav för spänningsfria beläggningar av typerna D1 till D4
• Minimikrav för spänningsfria beläggningar M1 och M2
• Reflektans och transmittans hos neutrala stråldelarbeläggningar

Denna standard omfattar laserkomponenter med ytbehandlingar och substrat definierade i enlighet med definitionerna i ISO 9211-1-standarden.

ISO 9211-serien av standarder är viktig eftersom den definierar optiska beläggningar som används på optiska element som linser, speglar och fönster, och etablerar tydliga specifikationer och terminologi för dem. Denna standard säkerställer konsekvens, kvalitet och prestanda inom industrier som är beroende av optiska system, såsom flyg- och rymdteknik, försvar, medicintekniska produkter och bildteknik.

Dessa standarder anses viktiga av följande skäl:

• Standardisering av terminologi: Dessa standarder skapar ett gemensamt språk för att beskriva optiska beläggningar såsom antireflexbeläggningar, högreflekterande beläggningar, stråldelningsbeläggningar och filterbeläggningar, vilket gör kommunikationen mellan tillverkare, leverantörer och kunder tydligare och effektivare.
• Bestämning av optisk beläggningsprestanda: Gör det möjligt för användare att fastställa viktiga egenskaper såsom:
  • Reflektion och transmittans
  • styrka
  • Miljöbeständighet (t.ex. mot fukt, nötning eller strålning)

Detta säkerställer att beläggningar fungerar tillförlitligt under förväntade förhållanden.

• Interoperabilitet och kompatibilitet: Genom att följa ISO 9211-standarderna är det mer sannolikt att optiska komponenter från olika tillverkare är kompatibla, vilket möjliggör integration i större system utan behov av särskild anpassning.
• Kvalitetskontroll och testning: Dessa standarder beskriver testprocedurer och prestandakrav som hjälper tillverkare att upprätthålla en jämn kvalitet och uppfylla kundernas specifikationer. Detta är särskilt viktigt i högriskapplikationer som militär optik, satelliter och medicinsk avbildning.
• Produktsäkerhet och tillförlitlighet: Inom områden där precision och tillförlitlighet är avgörande (till exempel lasrar inom kirurgi eller teleskop i rymden) säkerställer dessa standarder att beläggningar inte går sönder eller försämras oväntat.
• Global handel och efterlevnad: ISO-standarder är internationellt erkända, så att använda ISO 9211-standarder hjälper företag att:
  • Efterlevnad av regler i olika länder
  • Enklare inträde på internationella marknader
  • Undvik kostsamma omcertifieringar

Därför är ISO 9211-standarder avgörande för att säkerställa hög prestanda, tillförlitlighet och konsekvens hos optiska beläggningar inom en mängd olika tillämpningar. De stöder effektiv kommunikation, förbättrar produktkvaliteten och underlättar global handel och efterlevnad.

Vår organisation, som i åratal har stöttat företag inom alla sektorer genom ett brett utbud av test-, mät-, analys- och utvärderingsaktiviteter, har ett starkt team av medarbetare som noggrant följer den globala utvecklingen inom vetenskap och teknik och ständigt förbättrar sig. I detta sammanhang tillhandahåller vi även testtjänster i enlighet med ISO 9211-standarden Optik och fotonik - Optiska beläggningar.