Faire un filtre interférentiel/dichroïque :)

[CHAU]

Bonjour, j’aimerai savoir s’il est possible de faire un filtre interférentiel ou dichroïque avec le matériel disponible dans un laboratoire de lycée. Je suis consciente que même si c’était possible, les capacités de ce dernier seront largement inférieures aux capacités d’un filtre acheté mais j’aimerai en faire un et le comparé avec ceux-ci dans le cadre d’un projet de recherche dans mes étude. Si c’est le cas avez-vous une idée d’un protocole à réaliser ou des sources intéressantes qui peuvent m’aider à me partager.

Merci d’avance et bonne journée !!! :)

[Moot]

En dehors de l'achat d'un filtre auprès d'un fabricant reconnu (ou pas), je ne vois pas.

Un filtre interférentiel est constitué d'une lame de verre sur laquelle sont déposées des couches transparentes d'indices de réfraction variés (en général, un matériau d'indice faible et un matériau d'indice élevé, alternativement).

Les couches sont déposées sous un vide poussé, de l'ordre du millipascal, voire moins, ce qui nécessite un double pompage et une cloche à vide d'une étanchéité parfaite, réalisée dans des matériaux choisis pour ne pas dégazer. On évapore les matériaux et les épaisseurs des couches doivent être contrôlées avec une précision nanométrique.

 

Bref : c'est très technique.

 

Des amateurs ont pu mettre en place des bancs d'aluminiure, où certes le vide doit être tout aussi poussé, mais dont l'épaisseur de l'unique couche, pourvu qu'elle soit suffisamment importante, n'a pas à être contrôlée avec précision, et ça s'arrête là.

Quand même on peut "jouer" avec un banc d'aluminiure, il est possible de tenter de déposer autre chose que de l'aluminium sur du verre, mais il faut d'abord se renseigner sur la résistance des dispositifs de chauffage à l'attaque par les substances constituant les couches.

[norma]

Les spécialistes sont bien formés quelque part et pas forcément seulement en entreprise. J'ai posé la question à l'un d'eux (le plus gros faiseur national pour ce qui nous concerne ). Il s'agissait, de mémoire, du lycée Fresnel. Peut-être que là ...

Sûr que la machine est impressionnante (quelques m3) et gourmande (quelques dizaines de kW). Le contrôle de l'épaisseur du dépôt m'avait intrigué (je suis passionné de mécanique ). En fait c'est très simple : on mesure la fréquence de vibration d'une lame. J'invite les propriétaires de miroirs à réaluminer à les déposer en main propre, une occasion de visiter l'entreprise (le Monsieur est très sympa).

 

[22Ney44]

Il y a 15 heures, Moot a dit :

En dehors de l'achat d'un filtre auprès d'un fabricant reconnu (ou pas), je ne vois pas.

Un filtre interférentiel est constitué d'une lame de verre sur laquelle sont déposées des couches transparentes d'indices de réfraction variés (en général, un matériau d'indice faible et un matériau d'indice élevé, alternativement).

Les couches sont déposées sous un vide poussé, de l'ordre du millipascal, voire moins, ce qui nécessite un double pompage et une cloche à vide d'une étanchéité parfaite, réalisée dans des matériaux choisis pour ne pas dégazer. On évapore les matériaux et les épaisseurs des couches doivent être contrôlées avec une précision nanométrique.

 

Bref : c'est très technique.

 

Des amateurs ont pu mettre en place des bancs d'aluminiure, où certes le vide doit être tout aussi poussé, mais dont l'épaisseur de l'unique couche, pourvu qu'elle soit suffisamment importante, n'a pas à être contrôlée avec précision, et ça s'arrête là.

Quand même on peut "jouer" avec un banc d'aluminiure, il est possible de tenter de déposer autre chose que de l'aluminium sur du verre, mais il faut d'abord se renseigner sur la résistance des dispositifs de chauffage à l'attaque par les substances constituant les couches.

Bonjour @Moot,

 

Vous venez de me faire faire 45 ans de voyage dans le temps. Dans l'équipe de recherche à laquelle j'appartenais, j'étais en charge à mon début de carrière de la fabrication des couches minces qui nous servaient de cibles sur les accélérateurs de particules que nous exploitions : un Tandem Van De Graaff pour les basses énergies, le cyclo-synchrotron Saturne tous deux à Saclay pour accélérer les ions lourds à moyenne énergie, jusqu'à 8 ou 900Mev/charge et un burst toute les trois secondes, et plus tard le GANIL à Caen.

Citation

Quand même on peut "jouer" avec un banc d'aluminiure, il est possible de tenter de déposer autre chose que de l'aluminium sur du verre, mais il faut d'abord se renseigner sur la résistance des dispositifs de chauffage à l'attaque par les substances constituant les couches.

En général le creuset employé était fait de Tungstène au travers duquel nous faisions passer des centaines d'ampères en continu pour assurer l'échauffement. Malgré cela à cause des très hautes températures pour vaporiser certaines substances, la matière à déposer faisait alliage avec le tungstène. Dans de rares cas, cet alliage avait une température d'évaportion plus basse que le matériau pur. Aussi il fallait alors employer une autre technique de chauffage. Le produit à évaporer était disposé dans un creuset en céramique, concentrique à un canon à électrons. Le bombardement échauffait la matière qui s'évaporait alors. Pour obtenir un faisceau stable d'électrons, il fallait alors un vide plus poussé que dans la méthode traditionnelle, les pompes à diffusion d'huile atteignaient leurs limites aussi nous expérimentions à l'époque les premières pompes à vide cryogéniques qui permirent de gagner un ordre de grandeur soit 5 10^-8 mm Hg (c'était notre unité courante de mesure du vide à l'époque).

 

Tout ceci pour expliquer à notre nouvelle amie @CHAU, à qui je souhaite la bienvenue, que le DIY en matière de vide poussé ne va pas être facile à mettre en œuvre, et ne se trouve pas aussi facilement. Si dans votre entourage vous avez la connaissance d'un IUT Mesures Physiques, vous y trouverez les matériels ad hoc, il vous faudra ensuite potasser des tonnes de publications pour trouver toutes les "recettes" de fabrication pour chaque couche envisagée. La principale difficulté va être d'une part de trouver les recettes intermédiaires pour "passiver" une couche avant d'appliquer la suivante, mais surtout de trouver le bon protocole d'évaporation de la couche actuelle toute en protégeant de la dégradation par la chaleur la ou les couches précédentes. Là les publications ne sont plus du tout "bavardes", nous sommes entrés dans le cadre du secret industriel de fabrication.

 

Il y a 2 heures, norma a dit :

Il s'agissait, de mémoire, du lycée Fresnel. Peut-être que là ...

Autre souvenir tout aussi ancien, mon épouse a débuté ses études en BTS à Fresnel dans la même promo qu'un certain @cbuil qu'elle salue ici.

 

Ney