ISO 9211 Optik ve Fotonik - Optik Kaplamalar

Kaplanmış bir yüzeyin optik özellikleri, spektrofotometrik değerlerle karakterize edilir. Bu değerler, elektromanyetik dalgaların (ışıltılı veya parlak) taşıdığı enerjiyle ilgilidir ve dalga boyuna, geliş açısına ve polarizasyon durumuna bağlı olarak değişir. Saçılmadan kaynaklanan ek etkiler de olabilir.

Fonksiyonel spektral bağımlılık genellikle sembolün bir parçası olarak parantez içinde dalga boyu eklenerek gösterilir. Dalga boyu, dalga sayısı veya foton enerjisi ile değiştirilebilir.

Bir kaplama sıfırdan farklı bir geliş açısıyla kullanıldığında, özellikleri gelen radyasyonun polarizasyon durumuna bağlıdır ve ortaya çıkan radyasyonun polarizasyon durumunu etkileyebilir. Bu durumda, elektrik alan vektörünün geliş düzlemine göre yönelimini belirtmek gerekebilir.

Kaplamalar, işlevlerine, yani gerçekleştirdikleri yüzey özelliklerindeki temel değişikliğin niteliğine göre tanımlanır. Bir temel işlevi gerçekleştirmeyi amaçlayan bir kaplama, bir veya daha fazla ikincil işlevi de içerebilir. Temel işleve göre göreceli önemleri belirtilmelidir. Görsel uygulamalar için bir yüzey, kolorimetrik parametrelerle karakterize edilebilir. Bunlar, referans aydınlatma kaynağına, referans gözlemciye ve yüzeyin optik özelliklerine bağlıdır.

Kolorimetrik parametreler bu standardın bir parçası değildir. Kaplama kusurlarına örnekler Ek A’da yer almaktadır. Yüzey kusurları için test yöntemleri ISO 14997 standardında açıklanmıştır.

Uluslararası Standartlar Teşkilatı (ISO) tarafından geliştirilen “ISO 9211 Optik ve fotonik - Optik kaplamalar” standardı, aynı başlık altında geliştirilen şu alt bölümlerden oluşmaktadır:

• “ISO 9211-1 Bölüm 1: Kelime bilgisi” standardında, optik kaplamalarla ilgili terimleri tanımlamaktadır. Bu terimler dört sınıfa ayrılmıştır:
  • Genel terimler
  • Kaplamalı bir yüzeyin optik özelliklerine ilişkin terimler
  • Polarizasyon terimleri
  • Fazla ilgili terimler

Bu standart oftalmik optikler (gözlükler) hariç olmak üzere bileşenlerin ve alt tabakaların yüzey işlemlerini optik kaplamaların uygulanmasıyla tanımlar ve bunların spesifikasyonları için standart bir form sağlar. Genel özellikleri ve gerektiğinde test ve ölçüm yöntemlerini tanımlar, ancak proses yöntemini tanımlamayı amaçlamaz.

• “ISO 9211-2 Bölüm 2: Optik özellikler” standardı: Oftalmik optikler (gözlükler) hariç optik kaplamalar için spesifikasyonları tanımlayan ISO 9211 standart serisinde kaplamaların optik özelliklerinin nasıl belirleneceği ve spektral karakterizasyonunun grafiksel olarak nasıl gösterileceği belirtilir. Gerektiğinde genel özellikleri ve test ve ölçüm yöntemlerini tanımlar, ancak proses yöntemini tanımlamayı amaçlamaz.

Optik özellikler belirtilirken, gelen ortamın ve çıkan ortamın kırılma indisleri verilmelidir. Gelen radyasyonun polarizasyon durumu, gelme açısı sıfırdan farklıysa veya bir gelme açısı aralığı verilmişse de belirtilmelidir. Polarizasyon belirtilmemişse, polarize olmayan radyasyon varsayılır. Bir kaplamanın optik özellikleri bu standartta verilen ve açıklanan formülasyon kullanılarak belirlenmeli ve böylece kaplamanın minimum optik özellikleri kümesi açısından kapsamlı bir tanımı sağlanmalıdır. Saçılma veya kolorimetrik parametreler be benzer diğer optik özellikler, uygunsa üretici ve müşteri arasındaki anlaşmaya tabidir. Kaplamanın optik özelliklerinin belirli bir sıcaklık veya sıcaklık aralığında elde edilmesi gerekiyorsa, bu bir notla belirtilmelidir.

Spektrofotometrik karakterizasyon için ölçüm koşulları, ISO 15368 ve ISO 19962 standartları veya eşdeğer bir yönteme uygun olmalıdır. Bu koşullar, ölçüm yönteminin prensibine ve kullanılan cihazlara (geliş açısı, polarizasyon durumu, ölçüm ışınının spektral aralığı ve bant genişliği gibi) bağlı olup, ölçümün doğrulanmasını sağlayacak yeterli ayrıntıda kaydedilmelidir.

• “ISO 9211-3 Bölüm 3: Çevresel dayanıklılık” standardında, optik kaplamalar için genel kullanım ve standart kullanım kategorilerini belirtir ve kaplamaların gerekli spesifikasyonları karşıladığını kanıtlamak için hangi çevresel testlerin gerekli olduğu belirtilir. Kaplanmış optik elemanların mekanik ve kimyasal özellikleri ve daha genel olarak çevresel dayanıklılıkları çeşitli yöntemlerle değerlendirilebilir.

Test yöntemleri genel olarak ISO 9022 standardının çeşitli bölümlerinde ve ISO 9211-4 standardında açıklanmıştır. Bu test yöntemleri, kaplama türüyle ilgili olan ISO 9211-5 ila ISO 9211-8 standartlarında açıklanan asgari gerekliliklere alternatif olarak, optik elemanların çalışma ortamlarındaki gerçek maruziyetini temsil eden anlamlı sonuçlar verecek şekilde seçilmiştir.

• “ISO 9211-4 Bölüm 4: Belirli test yöntemleri” standardında, ISO 9211-3 standardında tanımlanan ancak diğer normatif referanslarda açıklanmayan kaplama çevresel dayanıklılık testleri için özel test prosedürleri açıklanmaktadır. Bunlar genellikle, ISO 9211-3 standardı Ek A’da gösterildiği gibi, diğer çevresel dayanıklılık testleriyle sırayla gerçekleştirilir.

Kaplanmış bir numune (bileşen veya şahit numune) herhangi bir muayene veya teste tabi tutulmadan önce ve sonra, kir, parmak izi, leke ve benzer kalıntıları gidermek için numune gerektiği gibi iyice temizlenmelidir. Önerilen saklama süresi, kaplama işleminden sonra ortam atmosferik koşullarında en az 12 saattir veya üretici ile alıcı arasında belirtildiği gibidir.

Bu standartta şu test yöntemleri açıklanmaktadır:

• Aşınma direnci testleri (şartlandırma yöntemi 01: aşınma)
• Yapışma testleri (şartlandırma yöntemi 02: yapışma)
• Çapraz tarama testi (şartlandırma yöntemi 03: çapraz tarama)
• Çözünürlük testleri (şartlandırma yöntemi 04: çözünürlük)

• “ISO 9211-6 Bölüm 6: Yansıtıcı kaplamalar için minimum gereksinimler” standardında, yansıtıcı metal kaplamaların optik etkileri ve mekanik, kimyasal ve çevresel özellikleriyle ilgili asgari gereklilikler açıklanmaktadır. Bu standart, optik uygulamalar için alüminyum veya gümüş bazlı yansıtıcı metal kaplamalar için geçerlidir. Böylece kullanıcı, tanımlanmış sayısal verilere güvenebilirken, ince film üreticisi malzeme ve üretim yöntemi konusunda seçim yapma olanağına sahip olur.
• “ISO 9211-7 Bölüm 7: Nötr ışın ayırıcı kaplamalar için minimum gereksinimler” standardında, nötr ışın ayırıcı kaplamaların optik etkileri ve mekanik, kimyasal ve çevresel özellikleriyle ilgili asgari gereklilikler açıklanmaktadır. Bu standart, optik uygulamalar için nötr ışın ayırıcı kaplamalar için geçerlidir. Böylece kullanıcı, tanımlanmış sayısal verilere güvenebilirken, ince film üreticisi de malzeme ve üretim yöntemi konusunda seçim yapma olanağına sahip olur.

Asgari gereklilikler, gerilimsiz nötr ışın ayırıcı kaplamalar için geçerlidir. Tüm kaplama tipleri için geçerli olan asgari gereklilikler şu tablolarda yer almaktadır:

• Her türlü gerilmesiz kiriş ayırıcı kaplamaları için asgari gereksinimler
• D1 ila D4 gerilmesiz kaplama tipleri için minimum gereksinimler
• Gerilimsiz kaplamalar M1 ve M2 için minimum gereksinimler
• Nötr ışın bölücü kaplamaların yansıma ve geçirgenliği

Bu standart, ISO 9211-1 standardında verilen tanımlara uygun olarak tanımlanan yüzey işlemlerine ve alt tabakalara sahip lazer bileşenlerini kapsar.

ISO 9211 standartlar dizisi, mercekler, aynalar ve pencereler gibi optik elemanlarda kullanılan optik kaplamaları tanımladığı ve bunlar için net teknik özellikler ve terminolojiler belirlediği için önemlidir. Bu standart, havacılık, savunma, tıbbi cihazlar ve görüntüleme teknolojileri gibi optik sistemlere dayanan sektörlerde tutarlılık, kalite ve performansı garanti eder.

Bu standartlar şu nedenlerle önemli görülmektedir:

• Terminolojinin standardizasyonu: Bu standartlar, yansıma önleyici, yüksek yansıtıcı, ışın bölücü ve filtre kaplamaları gibi optik kaplamaları tanımlamak için ortak bir dil oluşturarak üreticiler, tedarikçiler ve müşteriler arasındaki iletişimi daha net ve verimli hale getirir.
• Optik kaplama performansının belirlenmesi: Kullanıcıların şu gibi temel özellikleri belirlemesine olanak tanır:
  • Yansıma ve geçirgenlik
  • Dayanıklılık
  • Çevresel dayanıklılık (örneğin nem, aşınma veya radyasyona karşı)

Bu, kaplamaların beklenen koşullar altında güvenilir bir şekilde performans göstermesini sağlar.

• Birlikte çalışabilirlik ve uyumluluk: ISO 9211 standartlar dizisine bağlı kalınarak, farklı üreticilerin optik bileşenlerinin uyumlu olma olasılığı daha yüksektir ve bu da özel uyarlamaya gerek kalmadan daha büyük sistemlere entegrasyonu destekler.
• Kalite kontrol ve test: Bu standartlar, üreticilerin tutarlı kaliteyi korumasına ve müşteri spesifikasyonlarını karşılamasına yardımcı olan test prosedürlerini ve performans gereksinimlerini ana hatlarıyla belirtir. Bu, özellikle askeri optik, uydular ve tıbbi görüntüleme gibi yüksek riskli uygulamalarda kritik öneme sahiptir.
• Ürün güvenliği ve güvenilirliği: Hassasiyet ve güvenilirliğin kritik öneme sahip olduğu alanlarda (örneğin cerrahide lazerler veya uzayda teleskoplar), bu standartlar kaplamaların beklenmedik şekilde bozulmamasını veya bozulmamasını sağlar.
• Küresel ticaret ve uyumluluk: ISO standartları uluslararası alanda tanınır, bu nedenle ISO 9211 standartlarının kullanılması şirketlerin şunları yapmasına yardımcı olur:
  • Farklı ülkelerdeki düzenlemelere uyum sağlama
  • Uluslararası pazarlara daha kolay girme
  • Maliyetli yeniden sertifikasyonlardan kaçınma

Sonuç olarak ISO 9211 standartları, çok çeşitli uygulamalarda optik kaplamalarda yüksek performans, güvenilirlik ve tutarlılık sağlamak için olmazsa olmazdır. Verimli iletişimi destekler, ürün kalitesini artırır ve küresel ticareti ve uyumluluğu kolaylaştırır.

Yıllardır çok geniş bir yelpazede gerçekleştirdiği test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları ile her sektörden işletmelere destek olmaya çalışan kuruluşumuz, bilim ve teknoloji alanında dünyada yaşanan gelişmeleri yakından takip eden ve sürekli kendini geliştiren güçlü bir çalışan kadrosuna sahiptir. Bu çerçevede işletmelere “ISO 9211 Optik ve fotonik - Optik kaplamalar” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.