На плоской поверхности будет осаждаться равномерный слой паров, если испаритель очень малых размеров, помещенный против ее центра, охватывает на поверхности угол 41° и если при этом поверхность равномерно вращается в своей плоскости.
Важна возможность дозировки количества осаждающегося при испарении вещества. Для слоев, еще остающихся прозрачными, лучшим способом являются фотометрические измерения во время процесса испарения; пропуская свет от источника постоянной яркости через слой осаждающегося металла, измеряют постепенное уменьшение светового потока. Если необходимо получить несколько различных слоев за одно откачивание прибора, то в нем следует монтировать несколько соответствующих испарителей; для каждого из них делают отдельный подвод тока, отвод тока — общий.
Ж) Катодное распыление
Этот старый метод, особенно пригодный для получения полупрозрачных слоев, может и в настоящее время иногда весьма успешно конкурировать с методами, описанными выше. Так, например, платина распыляется очень легко, в то время как испарение этого металла далеко не просто. Выбор металлов здесь также весьма разнообразен. Гельберт, например, описывает процесс катодного распыления для: Sb, Bi, Cd, Au, Pb, Pt, Ag, Sn, Zn; Со, Cu, Ir, Fe, Ni, Se,.Te; Mo, Та, W1 Al, Be, С, Cr, Mg и Si.
Первая группа металлов поддается распылению более легко; вторая и третья группы — труднее.
Наиболее благоприятные условия распыления, рекомендуемые в ряде новых работ, значительно различаются между собой. Во всяком случае поверхность зеркала должна быть хорошо очищена и перед опылением нагрета до температуры от 150 до 200°С. В качестве газа-наполнптеля аргон зарекомендовал себя значительно лучше, чем ранее применявшийся водород. Для распыления серебра на диск диаметром 60 мм рекомендуют применять катоды диаметром от 90 мм и с расстоянием между катодом и диском 43 мм. Темное пространство вначале должно равняться 33 мм, а к концу опыления оно должно уменьшаться. Постоянный ток 1350 в, 7 ма, 12 минут для полупрозрачного серебряного слоя. Другие авторы рекомендуют: постоянный или переменный ток от 1000 до 3000 в, не более 50 вт, темное пространство вплоть до поверхности зеркала. Для катодного распыления так же, как и при испарении, - рекомендуется вначале между пластиной и источником вводить экран.
Слои, получаемые катодным распылением, обладают кристаллической структурой, как нашел Калер, исследуя их методом Дебая—Шерера.
Регулировка фазы в пластинах Фабри и Перро может со временем изменяться вследствие постепенной кристаллизации металла.
3) Диэлектрические слои для повышения отражательной способности
Пользуясь разностью хода интерферирующих световых лучей, отраженных от передней и задней поверхности прозрачных слоев, можно снижать отражательную способность стекла и других прозрачных веществ. Если же наносить многослойные покрытия с чередующимися значениями коэффициента преломления, то отражательную способность можно сильно повысить. При этом, в отличие от металлических покрытий, в слое имеет место лишь едва заметное поглощение света. Эти многослойные покрытия, весьма пригодные для изготовления зеркал в интерферометрах Фабри — Перро*, находят в настоящее время все большее применение. Техника напыления таких покрытий мало отличается от техники нанесения металлических слоев; при этом должны соблюдаться те же требования относительно чистоты поверхности и степени вакуума. Для получения наибольшей отражательной способности в видимой области спектра применяют чередующиеся слои криолита и сульфида цинка. Оптические свойства таких слоев, естественно, зависят от длины световых волн, каждый слой всегда применим только в ограниченном интервале длин волн. На практике или вычисляют оптимальную толщину слоев, или, что проще, определяют ее эмпирически: измеряют, как и при осаждении металлических слоев, одновременно с процессом напыления полученную отражательную способность, лучше всего фотоэлектрическим способом. Сначала напыляют слой криолита, пока не получится минимальное отражение. Для прекращения процесса в точке минимума необходим некоторый навык. Затем напыляют сульфид цинка до получения максимального отражения. Далее напыление криолита и сульфида цинка чередуется. При 7, 9 и 11 двойных слоях можно достичь коэффициента отражения 99%. Для ультрафиолетовых лучей в качестве материала для отражательных слоев применяют фтористый' магний и окись свинца. Нанесением диэлектрических слоев можно также увеличить коэффициент отражения металлической поверхности, например алюминия, с 70 до 90%. Для увеличения отражения инфракрасных лучей алюминий покрывают слоями Ge и SiO. Вместо измерения одного коэффициента отражения во время процесса напыления можно определять также прозрачность и отражение. По окончании процесса для получения высокой прочности слой следует выдержать несколько часов в вакууме, а затем несколько дней в эксикаторе. Для напыления с успехом применяют лодочки из листового вольфрама.
И) «Взрывающаяся» проволока
Тонкая натянутая проволока в разреженном пространстве, при давлении 25—50 мм рт. ст., и при очень сильной электрической нагрузке испаряется со взрывом. При этом металл осаждается в виде тонкого слоя на более холодную подложку, помещенную вблизи. Короткая вспышка света высокой интенсивности, сопровождающая это явление, позволяет пользоваться им как источником мгновенного освещения при фотографировании быстрых процессов.