ИСТИНА

При изготовлении интерференционных структур, применяемых в оптических измерительных приборах, ключевым фактором, ограничивающим точность приборов, является рассеяние на шероховатостях отражающей поверхности. Поверхность пленок оксидных материалов, выращенных традиционными методами (ионно-плазменное, магнетронное напыление), как правило, наследует рельеф подложки. В случае многослойного покрытия многократно повторяющийся нанорельеф вносит суммирующий вклад в паразитный процесс рассеяния в определенный угол. Теоретические расчеты показывают, что при нарушении корреляции нанорельефа от слоя к слою, возможно существенное снижение интерференционной составляющей рассеяния, что в перспективе позволит повысить точность оптических измерительных приборов. Отдельной проблемой является объективный контроль качества вогнутых поверхностей большого диаметра. Для решения этой задачи будет разработана методика выявления дефектов вогнутой поверхности, основанная на эффекте «шепчущей галереи». Объективность традиционных методов контроля параметров шероховатости, таких как сканирующая зондовая микроскопия и профилометрия ограничена размером изучаемого участка поверхности. В зависимости от размера изучаемого участка, значение среднеквадратичной высоты шероховатости, определяемое по стандартным процедурам, может различаться в разы. В отличие от зондовых методов, в настоящей работе проводится анализ углового распределения рассеянного поверхностью рентгеновского излучения, что позволяет получать статистические параметры нанорельефа, усредненные по большой площади, порядка 100 мм2. При этом наиболее полное статистическое описание шероховатой поверхности дает функция спектральной плотности мощности высот шероховатости, которая получается непосредственно из рентгеновских экспериментов. Эта функция также рассчитывается из данных зондовых методов, используя сканы разных размеров (что необходимо для покрытия наибольшего диапазона пространственных частот). Сопоставление данной функции, полученной разными методами, обеспечивает объективность контроля шероховатости поверхности. Результаты, полученные в процессе исследований, могут быть использованы при модернизации существующих оптических систем КА, вводимых в эксплуатацию в ближайшие годы, для разработки и создания новых КА различного назначения, решающих или привлекаемых к решению задач детального видеонаблюдения и картографирования, в том числе: КА дистанционного зондирования Земли в оптическом, ИК и СВЧ диапазонах и КА двойного использования, планируемых для включения в государственные (федеральные) и комплексные целевые космические программы на период до 2025 и последующие годы, а также при проведении работ по формированию предложений в части создания новых принципов, методов и средств космического видеонаблюдения и картографирования и дальнейшего развития базовых и критических технологий и ключевых элементов.

Проведен анализ современных методов определения шероховатости и выявления дефектов оптических подложек и параметров многослойных интерференционных покрытий. Разработаны методы и средства определения шероховатости и параметров многослойных интерференционных покрытий методом рентгеновской рефлектометрии, а также выявления дефектов оптических подложек с использованием эффекта «шепчущая галерея». Разработаны алгоритмы для определения шероховатости и параметров многослойных интерференционных покрытий методом рентгеновской рефлектометрии, а также выявления дефектов оптических подложек с использованием эффекта «шепчущая галерея». Проведены лабораторных исследований по определению шероховатости на модельных объектах оптических подложек и обработка полученных экспериментальных данных. Разработан проект методики контроля в рентгеновском диапазоне параметров нанорельефа оптических подложек (в т.ч. вогнутых) и параметров многослойных интерференционных покрытий.