[發(fā)明專利]一種基于單晶硅基底的紅外靶標(biāo)及其制作方法、保護(hù)結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811092252.6
• 申請(qǐng)日: 2018-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN110926620B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋春暉;曹清政;王加朋;王瑩瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京振興計(jì)量測(cè)試研究所
• 主分類號(hào): G01J5/02
• 分類號(hào): G01J5/02;G01J5/08
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種基于單晶硅基底的紅外靶標(biāo)及其制作方法、保護(hù)結(jié)構(gòu)，紅外靶標(biāo)包括單晶硅基底，單晶硅基底的厚度為100μm，單晶硅基底上設(shè)置有鏤空?qǐng)D形，單晶硅基底的反射面上設(shè)置有高反射率膜，高反射率膜上設(shè)置有保護(hù)膜；采用單晶硅作為基底，使其在鏤空?qǐng)D形的加工過程中不會(huì)產(chǎn)生表面變形，并且便于拋光和鍍膜，不產(chǎn)生塑性變形，保證靶標(biāo)表面的平整度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紅外探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于單晶硅基底的紅外靶標(biāo)及其制作方法、保護(hù)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

紅外探測(cè)設(shè)備對(duì)目標(biāo)的識(shí)別主要取決于目標(biāo)與背景間微小的溫差或由發(fā)射率差引起的熱輻射分布圖像。目標(biāo)形狀的大小、灰度分布等物理特性是其識(shí)別的理論基礎(chǔ)。所以在對(duì)目標(biāo)進(jìn)行模擬時(shí)不僅要模擬出一定空間分辨率的目標(biāo)形狀，而且要能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)與背景之間微小的溫度差。

反射式紅外目標(biāo)模擬器通過目標(biāo)輻射源和背景輻射源之間的共同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)熱輻射特性的模擬。實(shí)現(xiàn)微小溫差的核心部件即為反射式紅外靶標(biāo)。目標(biāo)輻射源的輻射通過靶標(biāo)上鏤空處透射模擬目標(biāo)的熱特性，背景輻射源的輻射通過靶標(biāo)未鏤空處的反射來模擬目標(biāo)周圍背景的熱特性。

現(xiàn)有靶標(biāo)一般采用不銹鋼、硬鋁合金或黃銅等傳統(tǒng)金屬材料，其優(yōu)點(diǎn)是加工工藝成熟、成本較低。但隨著目標(biāo)模擬器的發(fā)展，為防止鏤空處圖形厚度方向上的反射影響背景反射，反射式靶標(biāo)向超薄化方向發(fā)展。

傳統(tǒng)材料在滿足厚度指標(biāo)要求方面沒有技術(shù)障礙，但是為了滿足反射式靶標(biāo)高反射率的要求，需要在厚度較薄的傳統(tǒng)金屬材質(zhì)靶標(biāo)基板上進(jìn)行拋光并鍍高反射率膜時(shí)，由于金屬材料自身的強(qiáng)度特性，在拋光過程中會(huì)造成靶標(biāo)表面的變形，影響其平面度，進(jìn)而影響反射式紅外目標(biāo)模擬器的整體性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的采用傳統(tǒng)金屬材料制作紅外靶標(biāo)帶來的靶標(biāo)表面變形、平整度不高的問題，提出一種基于單晶硅基底的紅外靶標(biāo)及其制作方法、保護(hù)結(jié)構(gòu)，能夠有效避免靶標(biāo)表面變形，提高平整度。

一種基于單晶硅基底的紅外靶標(biāo)，包括單晶硅基底；

所述單晶硅基底的厚度為100μm；

所述單晶硅基底上設(shè)置有鏤空?qǐng)D形；

所述單晶硅基底的反射面上設(shè)置有高反射率膜；

所述高反射率膜上設(shè)置有保護(hù)膜。

進(jìn)一步地，所述單晶硅基底為圓形結(jié)構(gòu)，所述鏤空?qǐng)D形設(shè)置在所述單晶硅基底的幾何中心處。

進(jìn)一步地，所述鏤空?qǐng)D形為四桿靶，所述四桿靶的狹縫寬度為44μm至56μm，狹縫長(zhǎng)度為350μm。

進(jìn)一步地，所述高反射率膜為金膜，所述保護(hù)膜為硫化鋅膜。

進(jìn)一步地，所述高反射率膜的厚度為150nm，所述保護(hù)膜的厚度為200nm。

一種紅外靶標(biāo)的保護(hù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于上述的紅外靶標(biāo)，所述保護(hù)結(jié)構(gòu)包括靶標(biāo)底板、靶標(biāo)蓋板、緊固螺釘、上保護(hù)墊和下保護(hù)墊；

所述靶標(biāo)底板通過緊固螺釘與所述靶標(biāo)蓋板固定連接，所述靶標(biāo)底板上設(shè)置有凹槽，所述上保護(hù)墊和下保護(hù)墊設(shè)置在所述凹槽內(nèi)，所述上保護(hù)墊和下保護(hù)墊之間形成安裝空間，所述紅外靶標(biāo)設(shè)置于所述安裝空間內(nèi)。

一種基于單晶硅基底的紅外靶標(biāo)的制作方法，包括：

制備單晶硅基底；

對(duì)所述單晶硅基底的反射面進(jìn)行拋光處理；

對(duì)所述單晶硅基底進(jìn)行圖案化，形成鏤空?qǐng)D形；

在所述單晶硅基底的反射面上鍍高反射率膜；

在所述高反射率膜上鍍保護(hù)膜，形成紅外靶標(biāo)；