滤光片——马赛菲涅耳研究所
追踪未解之谜
上层大气风暴对地球产生的影响尚不明确。为了收集相关信息，法国国家太空研究中心（CNES）计划在2019年末向太空发射卫星。该卫星配备马赛菲涅耳研究所协同布勒公司研发的新型滤光片。
2019年08月213日
大约20年前，研究人员发现在更高的大气层中存在着特大型光现象。到目前为止，仍未明确这种光现象及放电的发生会对地球产生何种影响，以及与来自于雷暴顶端地面伽马射线闪光(TGFs)来有何联系。目前，法国国家太空研究中心（CNES）正着力研制第一批卫星以便研究瞬变光学现象和地面伽玛射线闪光。“Taranis”卫星预计将于 2019 年履行使命。该卫星将飞越几千个此类光学现象，并进行系统记录。 。
创新型滤光片将有助于获得新的认知
为了区分此类光学现象中的单独组成成分，确定其物质组成，卫星中使用的设备包括测量设备以及带有滤光片的望远镜。另外，Taranis 项目使用十分复杂的滤光片，以便显示氮气。驻法国马赛的菲涅耳研究所 (Institut Fresnel) 研发并生产这种滤光片。
得益于布勒的技术，我们制造出这种创新型滤光片应用于太空研究。
Julien Lumeau, 菲涅耳研究所光学薄膜研究小组负责人
踏入菲涅耳研究所的实验室，一切都一尘不染，干净整洁。“洁净度是我们的首要任务之一，”Lumeau 解释道，“仅仅是一粒尘埃粒子进入滤光片，就可能掩盖某次光学现象，使科学研究失真。”必须穿着全身安全服，才能获准进入实验室。
实验室共有五台光学镀膜设备。其中一台设备有 35 年历史。新近增加的三台由布勒提供。2012 年新增布勒 Helios 镀膜系统。2015 年增加了一台 Syrus Pro 710。2018 年增加了第二台 Syrus Pro 710。“这些机器具有高性能、高品质，我们与布勒也保持着良好关系，使我们更愿意投资购入布勒的其他设备，”Lumeau 说道。
每一层都具备其独特性
菲涅耳研究所享有特权，可从各种技术中进行选择，找到适合各个不同项目的技术。因此，Lumeau 与布勒专家密切合作。“我们提出新概念，然后与布勒共同研究如何验证这些新概念，”Lumeau 说道。Taranis 项目的滤光片即由布勒 Helios 镀膜设备生产。
机器在真空下运行。镀膜材料的原子在离子轰击作用下，溅射到玻璃基材上。不同材料逐层叠加。Taranis 滤光片需要镀制大约 150 层膜层。相较于视光学镜片只需要镀制几层膜层，Taranis 滤光片的膜层数量很大。因此，镀膜过程耗费总时长很长。镜片镀膜只需要十几分钟即可完成，但对于 Taranis 滤光片而言，镀膜过程长达 10 多个小时。“要精确过滤特定波长的光，必须精确控制每一层膜层厚度，”Lumeau 解释道，“精确到纳米范围，每一层都比 1 微米薄得多，通常不到一根头发直径的千分之一。”
科研与工业融合
精确到纳米范围的超薄厚度，测量自然成为一个重要问题。“这项技术在过去几年发展迅速。15 年前看似不可能的膜层工艺现已很常见，”Lumeau 说道，“挑战在于进一步提高每层厚度的精确度，让每一层都达到原子级精度。”为此，菲涅耳研究所和布勒计划合作改进光学测量系统 (OMS)。目标是为光学测量系统制定新方法来自动执行评估，使其测量精确度大幅超过现有系统。
光学行业不仅对研发新的光学测量系统技术感兴趣。菲涅耳研究所和布勒也正致力于研发渐变滤光片，这将允许多个色值同时可见。“现在希望不仅只用一个滤光片来捕捉一个光谱值，而是用一个滤光片来同时捕捉多个光谱值，”Lumeau 说道。
为实现这一点，滤光片每一层不同点处的厚度必须有所差异。“布勒为我们提供市场上先进的技术，我们得以制作稳定的同类型复杂滤光片，”Lumeau 说道，“以此为基础，我们正在研发渐变滤光片工艺。”另一方面，菲涅耳研究所也陆续将其研究成果提供给布勒。“我们正致力于为客户研发一种标准流程，”布勒区域销售与服务经理 Yvonne Bonnin-Degner 表示。“这正是科研和工业完美融合的佐证，”Lumeau 补充道。
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