Plasma jet cleaning of optics: Cleaning of silver‐coated mirrors by means of atmospheric pressure plasma jets

Optical components used in normal ambient conditions are usually contaminated by hydrocarbons from the ambient air in the course of time. This contamination gives rise to a decrease in the particular optical performance, i.e. the reflectance of mirrors or the transmittance of lenses and windows. In order to address this issue, the impact of ageing at ambient conditions as well as subsequent plasma cleaning on relevant parameters of standard silver‐coated mirrors was investigated in this work. For plasma cleaning, a jet source based on a dielectric barrier discharge at atmospheric pressure was applied. It is shown that ageing leads to an adhesion of carbonaceous contaminations and an accompanying decrease in reflectance of the mirrors. The subsequent plasma cleaning process allows the efficient removal of surface‐adherent carbon and an alteration of remaining bonds. Finally, this effect gives rise to an increase in reflectance, nearly restoring the initial value before ageing. Plasmastrahlreinigung von Optiken – Reinigung von versilberten Spiegeln mittels Atmosphärendruckplasmen Der Einsatz optischer Komponenten unter normalen Umgebungsbedingungen hat im Laufe der Zeit eine Kontamination der Oberflächen durch Kohlenwasserstoffe aus der Umgebungsluft zu Folge. Diese Kontamination resultiert in einer Abnahme der jeweiligen optischen Leistungsfähigkeit, also des Reflexionsgrads im Falle von Spiegeln oder des Transmissionsgrads im Falle von Linsen und Fenstern. Um diese Problemstellung zu adressieren wurde in dieser Arbeit der Einfluss einer Alterung unter Umgebungsbedingungen sowie einer anschließenden Plasmareinigung auf relevante Kenngrößen von silberbeschichteten Standardspiegeln untersucht. Zur Reinigung kam hierbei eine auf einer dielektrischen Barriereentladung basierende Plasmajetquelle bei Atmosphärendruck zum Einsatz. Es wird gezeigt, dass eine Alterung zu einer Anhaftung kohlenstoffhaltiger Verschmutzungen und eine damit einhergehende Reduzierung des Reflexionsgrads der Spiegel führt. Die anschließende Plasmareinigung erlaubt hingegen eine effiziente Entfernung von anhaftendem Kohlenstoff sowie eine Modifikation zurückbleibender Verbindungen. Dieser Effekt ermöglicht letztendlich einen Anstieg des Reflexionsgrads bis nahezu zum Ausgangswert vor der Alterung.