В России создали технологию нанесения спецпокрытия на оборудование обсерватории «Спектр-УФ»

В росатомовском НИИ НПО «Луч» ученые создали технологию нанесения отражающего и защитного покрытия на оборудование обсерватории «Спектр-УФ», рассказали разработчики Валерий Жупанов и Валентин Щипалкин.

В 2025 году в космос запустят российскую обсерваторию «Спектр-УФ». Планируется, что она заменит телескоп «Хаббл», ресурс которого истекает в 2021 году – будет изучать Вселенную в ультрафиолетовом диапазоне частот, исследовать атмосферу экзопланет и искать барионное вещество, передает  «Страна Росатом».

Для мощных лазерных установок с большой плотностью энергии нужны особые покрытия – диэлектрические четвертьволновые. Они представляют собой тонкие пленки, последовательно нанесенные друг на друга, из материалов с разными коэффициентами преломления. Это придает оптическим поверхностям уникальные свойства: зеркальное отражение пленок достигает 99,995%.

Техникой нанесения таких покрытий владеют специалисты НИИ НПО «Луч» Госкорпорации «Росатом». Недавно в лаборатории оптических покрытий нанесли отражающее и защитное покрытия на главное зеркало телескопа Т-170М, входящее в состав комплекса научной аппаратуры проекта «Спектр-УФ».

Отмечается, что нанесение пленочных покрытий – трудоемкий процесс, требующий контроля характеристик каждого слоя в реальном времени. Основная проблема для высоконагруженных зеркал и других оптических элементов – поглощение лазерного излучения, это приводит к искажению их формы и даже разрушению. Главное – минимизировать поглощение, для чего нужно уменьшить нагрев оптического элемента.

Жупанов и Щипалкин рассказали, что был предложен новый подход к измерению характеристик подобных структур: измерить поглощение лазерного излучения на одном слое пленки, нанесенном на оптический материал, и на этой основе определить характеристики многослойного покрытия. Особенность методики – создание таких ограничительных условий, когда образец можно рассматривать как полупространство, подвергнутое воздействию точечного теплового источника.

На установке нанесения оптических покрытий в «Луче» были проведены первые эксперименты, которые подтвердили эффективность нового метода измерения.

Планируется, что далее метод будет дорабатываться. Необходимо подобрать линзовый растр для увеличения чувствительности и точности на порядок.

Применение данного метода улучшит качество продукции «Луча». Оптические элементы с покрытиями от НИИ используются в оптике термоядерного лазерного синтеза, обеспечивая наряду с необходимыми отражающими свойствами высокую лучевую прочность зеркал, подвергающихся воздействию мощного импульсного лазерного излучения. Высокий коэффициент отражения позволяет использовать неохлаждаемую оптику в технологических лазерах.