4.7.3 - Traitement pour réflexion
sélective
Il s'agit de réaliser des systèmes
présentant un coefficient de réflexion variable selon la longueur
d'onde, pour obtenir par exemple:
- des miroirs `froids' transparents pour l'Infrarouge (IR) et ne
réfléchissant que la lumière visible - des miroirs
`chauds' transparent pour le visible et réfléchissant
l'Infrarouge.
- des miroirs dichroïques permettant de séparer des
faisceaux `de couleurs différentes'. Exemple de `miroir froid'.
Cette application impose certaines conditions :
1) un coefficient de réflexion élevé (au
moins 95-98%) dans le spectre visible (longueurs d'onde: 400 à 700
nm).
2) une transmission élevée dans le proche IR (800
à 2500 nm).
3) une diffusion et absorption dans les couches du
dépôt faible (<1%)
4) une bonne reproductibilité de température de
couleur (en réflexion)
5) une bonne stabilité thermique des couches du
dépôt (>250-400°C)
6) une durée de vie supérieure à 5000
heures sous éclairage intense
Comme cela a été signalé, ces miroirs sont
constitués par un empilement alterné de matériaux
transparents d'indice élevé et faible.
Les matériaux utilisables dans la pratique sont :
- pour les indices faibles : MgF2 (1,35) ou SiO2 (1,46)
- pour les indices élevés : TiO2 (2,28) et ZnS
(2,4)
Les systèmes couramment utilisés sont :
a) MgF2 et ZnS (`réflecteur doux')
b) SiO2 et ZnS (`réflecteur semi dur')
c) SiO2 et TiO2 (`réflecteur dur')
Applications des miroirs `froids' :
Les miroirs `froids' qui permettent un éclairage efficace
et intense en lumière visible et en minimisant le chauffage
indésirable par infrarouge trouvent des applications
concrètes.
On peut citer comme exemples les spots d'éclairage de
vitrines de magasins, de vitrines d'exposition de musées, de salles
d'opérations chirurgicales etc. ... La figure (49) donne la
réponse spectrale d'un miroir froid constitué par un
dépôt de 23 couches et d'épaisseur totale égale
à 2 micromètre. Les couches successives ont été
produites par technique PVD.
Figure 49. Réponse spectrale d'un miroir `froid'
composé de 23 couches diélectriques : 11 couches
de faible
indice (silice) alternées avec 12 couches de fort indice (TiO2).
L'épaisseur totale du dépôt
est égale à 2
JLm.
A noter que le coefficient de réflexion est presque
égal à l'unité dans la totalité du domaine visible
et pratiquement nul en dehors de ce domaine : le miroir est transparent dans
l'Infra-rouge et l'Ultra-violet.
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