Manuel Quijada及其團隊一直在Goddard太空飛行中心使用涂層裝置為超敏感鋁鏡面開發(fā)更好的涂層

日前，美國航空航天局（NASA）針對超高敏感度的天文望遠鏡應(yīng)用，正在研究最新的涂層材料，用于保護NASA迄今為止最為強大一個鏡面項目的背面鋁基材，并將使該項目最終得以有效運轉(zhuǎn)。

NASA的Goddard太空飛行中心的研究人員正在努力研發(fā)完美的涂層，以保護該機構(gòu)最新的3波段長波（紅外線、可見光和遠紫外線）敏感型高反射鋁鏡。

鏡子背面的鋁基材是制作高質(zhì)量鏡面的關(guān)鍵，但是研究團隊遇到的問題是鋁基材容易氧化，進而導(dǎo)致鏡面反射率的損失，因此必須引入專門的保護涂層材料。

據(jù)項目首席研究員Manuel Quijada說：“鋁是一種大自然給予我們具有最廣泛光譜覆蓋特性的金屬材料，然而，該材料必須采用透明的薄膜進行保護，以免受自然氧化的影響。”

為此，該團隊面臨的挑戰(zhàn)是開發(fā)一種保護涂層，能夠賦予鏡面在“Lyman Alpha”范圍內(nèi)的有效反射率，NASA對這一范圍的定義為90～130nm，只有在這個范圍內(nèi)具有反射性的鏡面才有能力發(fā)現(xiàn)任何其他方式看不見的遠處的行星。

Quijada說：“此前在這個范圍內(nèi)涂層的低反射率是遠紫外線望遠鏡和光譜儀設(shè)計中最大的限制之一。”

二氟化氙（F-Xe-F）

而NASA研究的一種方法是采用物理氣相沉積方法將二氟化氙的薄涂層應(yīng)用到鋁表面上，所形成的氟離子將有效防止鋁氧化。而另一種方法是通過離子輔助物理氣相沉積或原子層沉積方法，將三氯化鋁直接涂覆在基材上。

據(jù)NASA介紹，此前項目研究團隊最接近目標的方法是通過物理氣相沉積工藝，應(yīng)用氟化鎂或氟化鋰薄膜，經(jīng)過驗證該方法可以在133.6～154.5nm范圍內(nèi)達到90%的反射率。

隨著項目團隊對鏡面理想涂層研究的深入，還希望能進一步延長其他觀測工具的使用壽命，如應(yīng)用于遠紫外光譜探測器的改進，這是一個已在軌8年，并承擔了6000多次觀測任務(wù)的衛(wèi)星，但是據(jù)NASA介紹，該裝置鏡面的鋁基材正在由于氧化而面臨最終失效。