TFC膜系设计实例教程
TFC增透膜系设计
TFC增透膜系设计
首先，材料选择是设计TFC增透膜的关键步骤之一、TFC膜由支撑层、中间层和表层组成，不同层次的材料选择对于膜的结构和性能都有重要影响。
支撑层需要具备良好的力学性能和稳定性，因此一般选择聚酰胺类材
料或陶瓷材料；中间层的选择要考虑其对盐离子的选择性和透过性，一般
选择聚丙烯醇或聚乙烯醇等；表层的选择需要考虑其对水的通透性和抗污
染性能，一般选择聚醚砜等。
通过优化各层次材料的组合和厚度，可以实
现更高的水通量和较低的盐离子渗透率。
其次，膜结构的优化是设计TFC增透膜的另一个重要方面。
膜的结构
可以通过控制各层次的厚度和孔隙度进行调节。
较薄的支撑层和中间层可
以提高膜的通透性，而适当增加表层的厚度可以提高其抗污染性能。
此外，可以通过采用交叉层（cross-linked）方式将支撑层和中间层进行交叉连接，以进一步提高膜的稳定性和防止材料的渗透。
最后，进行性能测试是设计TFC增透膜的关键一步。
性能测试主要包
括水通量、盐离子渗透率和抗污染性能等。
通过适当调节膜的结构和材料
组合，可以实现较高的水通量和较低的盐离子渗透率。
此外，膜的抗污染
性能也是一个重要的考量指标，可以通过进行静态和动态清洗试验来评估
膜的抗污染性能。
总之，设计TFC增透膜需要综合考虑材料选择、膜结构优化和性能测
试等因素。
通过优化膜的结构和材料组合，可以实现较高的水通量和较低
的盐离子渗透率，具有较高的应用价值。
未来还可以进一步研究和发展TFC增透膜，在提高膜的性能和稳定性的基础上，开拓更广泛的应用领域。
TFCalc设计膜层方法指导(简单)
TFCalc设计膜层方法指导（简单）假设我们要设计一个反射率>%高反膜系（波长10600nm）：条件：（1）基底材料：GaAs（2）膜料：ZnSe，YF3具体步骤：1．点击TFCalc图标进入其操作界面：图中弹出对话框，要求输入要编辑的文件名。
因为我们是要新编膜系，则点击“取消”按钮，则只显示如下界面：图中自左到右的菜单名称中文意思分别是：“文件”、“编辑”、“修改”、“运行”、“结果”、“杂项”和“帮助”。
点击其中的任何一项将弹出其包含的菜单内容。
2．点击第一项“File”，弹出如下菜单项：左图中的中文意思自上到下分别是：新建膜系文件重新打开膜系文件关闭膜系文件保存膜系文件以其他的文件名保存膜系文件恢复原始文件打印膜系打印设置退出TFCalc关于TFCalc3．点击第一项“New Coating”弹出如下“编辑环境对话框”：上图左边图中英文对应的中文意思分别是：Angle角度Incident Medium入射介质Substrate基底Front Layer基底前面Back Layer基底后面Exit Medium出射介质在上图的右边框内分别输入：Reference Wavelength(参考波长)：1580Illuminate（光源）：WHITE（白光）Incident angle（入射角）：Incident medium（入射介质）：AIR（空气）Substrate（基底）GaAs（砷化镓）Thickness（厚度）mm1（一般不考虑基底材料的厚度）Exit medium（出射介质）GaAs（如果是透视膜系，则出射介质一般是空气）Detector（探测器）：IDEA(理想探测器)First Surface（第一面）Front注：光源、基底材料、探测器应该分别在Illuminate、substrate、detector库中存在。
这些库可以增减。
4．点击下面的“Analysis Parameters”（分析参数）按钮，弹出下面的对话框：因为本例我们考虑是入射角为0的条件，因此选中第一项的圆形无线电按钮------Range of wavelengths（波长范围）（nm），其他的均不选。
TFC图文教程
利用TFC求膜层的N与K图文教程1．首先利用晶控控制沉积单层膜，厚度约4－7个1/4个中心波长，，这里假设在K9基底上沉积单层ZnS薄膜，晶控显示厚度390nm；2．然后利用分光光度计测量单层膜的反射率或透射率，测量范围最好宽些，这里测量400－1500nm，利用list选项导出所测量数据，并保存为TXT格式，这里命名ZnS.TXT,如图所示：3. 打开TFC，选择modify－materials4．继续选择Add Material,填写材料名称，选择合适的N与K的拟合公式，这里选择Cauchy 与Sellmeier公式，如果不合适，可试选别的公式，点OK结束。
5．试填写A0与B1等各系数，以后熟练可凭经验填写，点击Fit Data选项结束此步。
6．根据实际情况填写各选项，点击Set Constraints结束此步。
7. 填写薄膜厚度与是否优化，点OK离开。
8.回到上界面，点击Computer进行计算9.下面为计算结果图，如果感觉结果可接受点击Accept选项，如不接受，点击Reject选项返回重选拟合公式，修改拟合公式系数或膜厚等参数继续计算。
10．结果处理：感觉结果可接受点击Accept选项，出现下面界面，点击convert选项，填写材料名称，点击OK，即可保存所计算的N与K值，如下图所示。
完工。
怎么在Plot窗口中显示两条以上的曲线？一个截至率光片的设计实例TFC 的设计步骤1. File-New coating2.填写中心波长，入射角，基底参数：2.3.点击Analysis Parameters，填写计算波长范围：3.4.Modify－Stack formula 填写膜系材料与公式：5．点击Generate Layers，退出窗口。
6．计算：7.显示结果：8.完工。
附录：如显示反射率曲线，可设置Set plot Parameters: TFC优化过程图文说明400nm－900nm T≥99％1. 先进行基本设置2.3. 然后设置膜系，这里材料选择通用的TiO2与Sio24.5. 3.设置优化目标，大家看明白，在那里设置。
TFC膜系设计实例教程_最新修正版
TFC膜系设计实例教程TFC膜系实例设计步骤（首先以AR膜三层为例介绍）1．首选镀膜材料：AL2O3 ZRO2 MGF22．AR膜技术要求：400------700 R〈13．运行TFC软件(如图1)，选择“取消”按钮，如要打开已设计好的膜系文件，可按“打开”来调用文件。
图14．在File菜单中选择New Coating选项（如图2）。
图25．进入环境编辑界面（Edit Environment）如图3图36.在环境编辑界面中，第一项为监控波长（Reference wavelength）,默认设制为550（图3）。
如果设计400-700波段的AR的话，就可以用这个设制。
如要设计红外波段的话，那就要改大点。
设好后，点击Analysis Parameters….项，进入下一个波段的设制界面（Set Analysis Parameters）。
（如图4）图46．在Set Analysis Parameters界面中选Wavelengths and Angles设计波段范围，在第一个输入框里输入起始波段400，第二输入框里输入结束波段700，第三个输入框里的为步长，可以不改，其它的不动（如图4）。
输入完成后，按“OK”键确认，返回到如图3的界面，再按“OK”键，进入设计界面（如图5）图57.在Modify菜单中选Layers—Front(如图6)，然后进入添加膜层。
（如图7）图6图77．选择Options Front Layers…..,添加层数，如图7，在弹出的输入框的第一个中输入3代表3层，如图8图88．然后点“OK”，进入，出现如图9的画面。
图99．现在把Material(材料)项中的，改成你所要的材料AL2O3 ZRO2 MGF2，把Optimize?(优化否)项中的NO，全部改为YES（如图10）图1010.选择Modify菜单中的Targets—continuous项来设定优化目标（如图11）图1111．选择Options中的Add Continuous targets….(如图12)，点击进入，如果是创建一个优化目标的话就不用改，如果要创建几个优化目标的话，就在第一个输入框中输入几。
TFCalc设计膜层方法指导(简单)
TFCalc设计膜层方法指导（简单）假设我们要设计一个反射率>99.9%高反膜系（波长10600nm）：条件：（1）基底材料：GaAs（2）膜料：ZnSe，YF3具体步骤：1．点击TFCalc图标进入其操作界面：图中弹出对话框，要求输入要编辑的文件名。
因为我们是要新编膜系，则点击“取消”按钮，则只显示如下界面：图中自左到右的菜单名称中文意思分别是：“文件”、“编辑”、“修改”、“运行”、“结果”、“杂项”和“帮助”。
点击其中的任何一项将弹出其包含的菜单内容。
2．点击第一项“File”，弹出如下菜单项：左图中的中文意思自上到下分别是：●新建膜系文件●重新打开膜系文件●关闭膜系文件●保存膜系文件●以其他的文件名保存膜系文件●恢复原始文件●打印膜系●打印设置●退出TFCalc●关于TFCalc3．点击第一项“New Coating”弹出如下“编辑环境对话框”：上图左边图中英文对应的中文意思分别是：Angle 角度Incident Medium 入射介质Substrate 基底Front Layer 基底前面Back Layer 基底后面Exit Medium 出射介质在上图的右边框内分别输入：Reference Wavelength(参考波长)：1580Illuminate（光源）：WHITE（白光）Incident angle（入射角）：0.0Incident medium（入射介质）：AIR（空气）Substrate（基底）GaAs（砷化镓）Thickness（厚度）mm 1（一般不考虑基底材料的厚度）Exit medium（出射介质）GaAs（如果是透视膜系，则出射介质一般是空气）Detector（探测器）：IDEA(理想探测器)First Surface（第一面）Front注：光源、基底材料、探测器应该分别在Illuminate、substrate、detector库中存在。
这些库可以增减。
TFC设计增透膜膜系实例
第一期:TFC 设计增透膜膜系实例基底:BK7/K9 基底折射率:1.51680 要求:400nm 至700nm 反射低于1.0% 第一步:点FILE(文件)NEW COATING(新建膜系)会弹出如下窗口:以上窗口翻译如下中心波段 550 光 源 白光 入射角度 0 附带介质 空气 基底材料 K9 厚度（mm） 1 出射介质 K9 探测器 理想的 第一面 前面 环境参量 1点(分析参量)会弹出如下窗口:分析参量如上图所示将波段范围设置为300nm 至780nm,当然你也可以设置再宽一点儿 设置好后点OK第二步:点MODIFY(修改) STACK FORMULA(堆栈公式)弹出窗口如下对以上对话框进行设置:此框中输入堆栈公式,设计AR 膜根据经验来说初始膜系越厚就适合设计总厚度比较厚的膜系,越薄则适合设计总厚度较薄的膜系,层数也相对较少,因此可以输入H,2H 等等,后面用针法设计自动添加层数,这里不进一步探讨高折射率材料低折射率材料按上图设置好后点可以看到第三步:设置优化目标:设置后如下图:第四步: 设定优化参量点击后会弹出以下窗口:上面的参数是初始设置,一般不需要变动,有经验者可根据自己的需要设置,下面进入针法设计的参量设置点击会弹出来根据需要输入参数:设置完成后点OK 退出 第五步:开始第一次优化 操作步骤如下图:当然你也可以点F4进行优化了,第一次优化结果如下图点ANALYZE 进行曲线分析分析曲线已经能达到要求了,那么我们再来看一看膜系结构有没有什么变化呢?通过上图我们能看到第四层厚度太薄,这么薄的膜层在实际控制当中是非常困难的,即使用晶控的话镀这么一点儿启动一次电子枪不说还浪费预熔时的膜料,通过经验大家在设计时可以试着将Thickness 小于10nm 的层去掉,像这种层数较少的层一次只去一层,然后点或者点F3分析,这里我们先将第四层去掉再来看看曲线:曲线已经完全变坏,所以此时设计是不成功的,需要进一步修改,有经验者可以点击太薄进行手动调整各层厚度实现,这里不再多说,我们利用软件将此膜系调整好,下面我们重新设置一下软件来实现我们的要求,通过前面的步骤我们发现5层已经能够满足要求,所以我们不能再用针法设计来优化,因为如果再用针法优化的话它会再次将我们刚才删除掉的层插入进去,大家可以试一下,前面我们删除掉第四层的时候曲线400nm 至500nm 处的反射很高,此时可以再添加一个优化目标,以便软件在优化时重点考虑这一段,如下图设置了目标2:然后需要设置优化方法,如下图:设置好后点OK,F4优化, 优化结果如下图:单纯形一法从曲线图上可以看出此次优化后550nm至700nm处反射又变高了,此时可再针对这一波段增设一个优化目标如下图: Array Array设置好好点F4再次优化,优化后曲线如下:通过上图可以看出曲线已经完全满足要求了,可以结束设计了,最终设计结果如下图:结束语:由于本人也是自学的TFC,软件中也有很多东西没搞懂,所以本教程肯定很多地方难免有错误及不足之处,请大家多提宝贵意见,大家一起学习,还有设计方面也比较潦草,并不是很好的设计方案,在这里H4的折射率是2.05,因此五层膜要满足400nm到700nm有点勉强, 实际上H4的折射率一般不会做得这么低的，大家可根据自己设备的特点添加材料，此例中如果H4换成折射率更高点的材料可能效果会好一点,其实不去掉最薄的那一层时的曲线是最完美的,因此期待大家做出更加完美的教程.有点儿晚了,加上答应版主要及时做出来,所以排版更是乱七八糟,希望大家别介意.以后还会有其它教程出来,大家如果满意的话有需要什么教程的请提出,谢谢!!!薄膜网技术论坛原创作者:傻男孩 论坛ID：lxykokoQQ:1836038182009年5月5日夜于成都。
TFC膜系设计实例教程_最新修正版
TFC膜系设计实例教程_最新修正版TFC膜是一种常用的反渗透膜，具有高效过滤和低能耗等优势。
在设计TFC膜系时，需要考虑多个因素，包括膜的类型、工艺参数以及膜系的配置等。
首先，选择合适的膜类型是设计TFC膜系的关键。
常用的TFC膜包括螺旋膜和平板膜两种。
螺旋膜适用于处理大量水的情况，而平板膜则适用于处理比较浓缩的水。
根据实际需求选择适合的膜类型。
其次，设计TFC膜系时需要确定一些工艺参数，包括温度、压力和流量等。
温度是影响膜的分离性能和通量的重要因素，一般建议在20-30摄氏度之间。
压力越高，水分子通过膜的能力就越强，但同时也会增加能耗。
同时需要考虑流量的大小，过大的流量可能会导致膜的堵塞或破裂，过小的流量则会影响膜的使用寿命。
此外，设计TFC膜系时还需要考虑膜系的配置。
膜系的配置分为串联和并联两种方式。
串联是将多个膜组件按顺序连接起来，以增加膜系的分离效率；并联则是将多个膜组件同时连接到进水管道上，以增加膜系的通量。
根据实际需求选择适合的配置方式。
最后，设计TFC膜系还需要考虑预处理系统。
预处理系统可以去除水源中的悬浮物、颗粒物、硬度离子等，以减少膜污染和维护频率。
常见的预处理系统包括过滤器、软水器、活性炭过滤器等。
根据水源的特点选择适合的预处理系统。
综上所述，设计TFC膜系需要综合考虑膜的类型、工艺参数、膜系配置和预处理系统等多个因素。
只有通过合理的设计和选型，才能使TFC膜系统达到最佳的分离效果和能耗效率。
TFC膜层设计软件使用指南一二
红光：620nm~760nm 绿光：490nm~580nm 蓝光：430nm~450nm 1环境设置Edit EnvironmentCoating name： untitledEnvironmeni: □K Cancel Analyst Parameter...▼2膜层公式输入，以长波通为例讲（也可以不采用具体公式，用傻瓜式优化的方法，后面再讲）得到原始膜层特性如下，短波端已满足要求，长波段需要进行进一步优化, 经过一系列探索和尝试才能得到目标值3优化目标参数设定Modify » Target-Discrete » opti ons》Gen erate Targets木TFCalc - untitledFile Edit Modify Run Results Mkc. HelpT arget ttKindRefl/T ranPoleri?atiorWavelengthAngleT arget ValueT oleranceEnvironmentptions4 Generate Targets选项卡的填写【如图】•取样点间隔默认是10,越小取样密度越大，可以取小一点当不能满足要求时。
•在填写Target时要注意自己前面填写的参数目标是透射还是反射，比如对于长波通面插图的400〜590nm的波段低透射率就填写错了。
应该是透射率小于目标值，如LPF，下<3%。
•目标参数可以不断添加，可以在Gen erate Targets的表格中看到自己设定的参数目标。
注意. 次添加时不要勾选覆盖前面的参数；如图的左下角。
--------- -- 优化目标选项卡如何填写Emei Target InformaiionIrten^Phase. PolarizatiD<[inlensity诂设计的目标参数类型4光波类型取样点间隔阿五范—网Number of targets:Rell/T ran'gths: Angle:Taget:亠I —*Js!?ranoe：去射大于98%Environment.Wavelength 「Wave number Space targets by:「Log of Wavetength 芒一次参数设定蔚疔岳，.后面不要选定Replace currenttargets；Cancel•也可以删除，删除某些范围的目标值。
TFC膜层设计软件使用指南一二
TFC膜层设计软件使用指南一二TFC膜层设计软件使用指南一二1.安装与设置在使用TFC膜层设计软件之前，需要先将软件安装到计算机上。
运行安装程序，按照提示进行安装。
安装完成后，打开软件，您将看到软件的主界面。
根据您的需要，可以在设置中更改软件的设置，如语言、单位等。
2.膜层模型的建立在进行膜层设计之前，需要先建立膜层的模型。
点击软件界面上的"建模"按钮，选择创建不同类型的膜层模型。
在模型建立过程中，您可以选择膜材料、膜层厚度、孔径大小等参数，并根据需要进行调整。
您还可以添加多个层次的膜层，并设置其相互作用。
3.参数设置在模型建立完成后，需要设置模拟的参数。
点击软件界面上的"参数"按钮，选择模拟参数。
在参数设置界面，您可以设置膜层的输入和输出条件，如温度、压力、盐浓度等。
您还可以选择不同类型的模拟方法，如膜层厚度和操作条件的优化。
4.模拟和分析完成参数设置后，即可进行模拟和分析。
点击软件界面上的"模拟"按钮，选择开始模拟。
在模拟过程中，软件将根据您设置的模型和参数，模拟膜层的性能和效果。
您可以查看模拟结果，并进行分析和评估。
在分析结果中，您可以获取关于膜层通量、盐阻抗、回收率等性能参数的数据。
您还可以使用软件提供的图表和图像工具进行数据可视化和数据分析。
5.优化和改进在分析和评估结果之后，您可以对膜层进行优化和改进。
通过调整模型参数和运行优化算法，可以寻找膜层的最佳设计。
点击软件界面上的"优化"按钮，选择进行膜层优化。
在优化过程中，软件将根据您的目标函数和限制条件，寻找最佳的膜层设计。
6.结果输出完成优化和改进后，您可以将结果输出到文件或打印出来。
点击软件界面上的"输出"按钮，选择保存结果。
在结果输出界面，您可以选择输出的格式和内容，如文本、表格、图表等。
您还可以选择将结果导出为其他格式，如Excel、PDF等。
TFCalc设计膜层方法指导
TFCalc设计膜层方法指导（简单）假设我们要设计一个反射率>99.9%高反膜系（波长10600nm）：条件：（1）基底材料：GaAs（2）膜料：ZnSe，YF3具体步骤：1．点击TFCalc图标进入其操作界面：图中弹出对话框，要求输入要编辑的文件名。
因为我们是要新编膜系，则点击“取消”按钮，则只显示如下界面：图中自左到右的菜单名称中文意思分别是：“文件”、“编辑”、“修改”、“运行”、“结果”、“杂项”和“帮助”。
点击其中的任何一项将弹出其包含的菜单内容。
2．点击第一项“File”，弹出如下菜单项：左图中的中文意思自上到下分别是：●新建膜系文件●重新打开膜系文件●关闭膜系文件●保存膜系文件●以其他的文件名保存膜系文件●恢复原始文件●打印膜系●打印设置●退出TFCalc●关于TFCalc3．点击第一项“New Coating”弹出如下“编辑环境对话框”：上图左边图中英文对应的中文意思分别是：Angle 角度Incident Medium 入射介质Substrate 基底Front Layer 基底前面Back Layer 基底后面Exit Medium 出射介质在上图的右边框内分别输入：Reference Wavelength(参考波长)：1580Illuminate（光源）：WHITE（白光）Incident angle（入射角）：0.0Incident medium（入射介质）：AIR（空气）Substrate（基底）GaAs（砷化镓）Thickness（厚度）mm 1（一般不考虑基底材料的厚度）Exit medium（出射介质）GaAs（如果是透视膜系，则出射介质一般是空气）Detector（探测器）：IDEA(理想探测器)First Surface（第一面）Front注：光源、基底材料、探测器应该分别在Illuminate、substrate、detector库中存在。
这些库可以增减。
TFC可见光宽带减反设计实例 超全步骤
16级科研训练可见光减反射膜的设计学院：设计者：班级：学号：指导教师：2019年9 月20 日设计要求：1、在波长380nm-760nm范围，平均透过率>98.5%。
2、基底为K9玻璃，蒸镀材料无限制。
3、膜层为双层膜。
1、点击图1红框中的.exe运行程序，打开TFC软件。
图13、点击图3取消。
图34、点击图4创建膜系，创建基本膜系。
图45、如图5，按照所示标号按顺序填入基本参数，然后点击步骤四。
图56、如图6，设置波长范围300nm-1000nm。
点击确定。
图67、双击图7空白区域设置参数。
图78、如图8，设置显示为反射 Y轴范围0-100%。
点击确定。
图8 9、如图9，设置膜堆表达式。
图910、如图10，填写膜堆表达式及蒸镀材料。
图1011、如图11，点击单纯分析，分析膜系曲线，快捷键F3。
图1112、单纯分析膜系曲线如图12所示，接下来进行膜系优化。
图1213、如图13所示点击连续目标。
图1314、如图14点击添加连续目标。
图1415、如图15，设置透射、起止波长、起止目标值。
图1516、如图16设置点击设置优化参数。
图1617、如图17选择插针法，选择Variable Metric。
然后点击针插法。
图1718、如图18 填写针插材料，勾选优化条件。
点击确定。
图1819、如图19 点击优化设计快捷键F4。
图1920、如图20 若可以点击继续，则点击继续优化，偏差越小，优化越好，然后点击分析。
图2021、优化曲线如图21所示。
图2122、如图22，点击前表面膜层，查看具体参数是否合格。
图2223、如图23、点击合并前表面膜层，得出所镀真实层数。
图2324、如图24，查看膜层物理厚度是否>=15nm,因为制备工艺限制，小于15nm厚度无法蒸镀，所以需要将<=15nm的膜层厚度改为20nm左右，是否优化选择NO，再次优化时将不会优化此膜层。
图2425、如图25所示，再次设置优化参数，选择优化方法为Simplex，最大迭代次数选择1000。
TFC增透膜系设计
然后出来如下页面，选 ADD CONTINUOUS TARGETS 添加设计波段，如下
下图的 1 是一个波段
下面 380，780，是波段，自己可以改的
设好了之后，就可以按下图优化了，也可以直接按 F4
完事后，出来如下界面
优化完后，按 ANALYZE 就可以看到曲线了
如还没有达到你想优化的效果的话，可以在下图中改参数
TOLERANCE 的数值 1 可以修改小再按如上步聚优化，如 0。5，还可以多设几个波段，如 400----700 呀
下面是如何把自己的材料加进去，找到自己的材料文件，复制到 TFC 目录的 MATERIAL 文件夹中就行了，就可以用了
TFC 增透膜系设计 先打开 TFC 膜系设计软件，选择 FILE 一项，点击 NEW COATING 项，再按 OK 项。进入 如下画面：
接下来再按一下 Layers –front,选择 OPTIONS 再点击 ADD FRONT LAYERS 项，添加膜层。 图面如下
在材料区输入你的材料名字如下：输入 ZNS
膜系设计软件TFC的中文说明书
. -TFCalc薄膜设计软件功能强大★TFCalc是一个光学薄膜设计和分析的通用工具，这里有按顺序排列介绍了TFC的功能：吸收、有效镀膜、角度匹配、双锥形的穿透、黑体光源、色彩优化、约束、继续优化目标、派生目标、探测器、散射公式、电场强度、同等折射率、同等堆叠、获得材质、全局优化、组优化、发光体、膜层敏感性、局部优化、多重环境、针优化、光学监控、光学密度、相位移动、psi、发光分布、折射率的确定、反射、敏感度分析、堆叠公式、综合、穿透率、隧道效应、可变材料。
创新★TFCalc 软件是膜系设计软件中提供创新方法的领导者。
例如，TFCalc 允许活动材料-材料的折射率随着外部影响而改变。
这个功能是其它商业软件没有的功能。
容易使用★TFCalc 是标准的windows和苹果机程序；薄膜设计工程师利用菜单、对话框和窗口来输入并显示结果。
★Software Spectra 努力让TFCalc软件尽可能的容易使用，特别是对仅仅偶尔使用软件的工程师来说这一点更加重要。
TFCalc 软件包中包含了大量的设计实例。
价格★TFCalc 软件每套售价1.6万元人民币，包含一年的升级和技术支持服务。
量大和教学会有一定的折扣优惠。
多种平台TFCalc 可以在以下计算机和操作系统下工作：★运行windows 3.1 ，3.11，95，98，2000，XP 的PC。
★运行System 7 或更新版本的苹果电脑。
★TFCalc 所输出的文件格式兼容这两个平台，让你和同时可以共享数据。
TFCalc3.80功能概要TFCalc 是一款具有多种强大功能的软件。
这个概要并没有列出它的所有功能。
要想了解TFCalc 的所有功能，可以阅读TFCalc 用户手册。
另外一种学习TFCalc 软件的方法就是使用它的演示版本。
薄膜★基层的两侧可以达到5000层★膜层可以手动的添加，也可以使用堆叠公式自动创建，例如（HL）^5 1.2(HL)^5★膜层可以具有可变的折射率★膜层可以是两种材料的混合体★膜层的厚度可以用物理的或波长的四分之一作为厚度输入值★膜层的厚度可以被束缚★厚度可以根据角度值做调整★一个膜层可以被等效膜层的（HLH）或者（LHL）的堆叠所代替★膜层可以成组的对称保存或者按顺序移动★折痕的镀膜也可以模拟★膜层可以由活动性和增益性材料组成分析★计算反射、穿透、吸收、光学密度、损耗、相位改变、psi、组延迟（GD）、组延迟散射（GDD）、TOD 和电场强度★计算反射或穿透颜色（CIE 和LAB）★计算连续膜层的等价折射率（Herpin）★计算反射、投射、吸收、光学密度、损耗、相位改变和正常生产中的公差（厚度和折射率）的敏感度★计算膜层的敏感度★计算反射，穿透、吸收、密度和用户自定义的损耗平均锥角（也叫做biconical）★交互式的分析可以用来决定影响表现的参数的改变★使用交互式的功能可以创造生动的结果★生产分析可以让用户决定一个膜层的生产★Muller 或Abeles相位改变的定义都可以选定★模拟光的监控器的输出优化★三个局部方法：可变的公制、梯度和单一的★全局搜索可以用来找到最佳的镀膜设计★针优化（带有隧道效应的）用来针对综合的非寻常设计★厚度和折射率都可以设为变量★膜层的厚度可以在优化过程中被束缚★背离和折射率的轮廓可以在优化过程中显示出来★灵活的评价函数★同时地优化前后层★优化组因子★敏感度也可以被优化★零厚度的层看可以能在优化过程中自动地移出★可以输入照明和探测功能，这样对于膜层在特定环境下的优化成为可能★产品的R*T 能够被优化★膜层两侧的表现都可以被优化★锥角平均值可以被优化★极端快速量可以被优化（GD、GDD、TOD）★使用原型方法自动设计带通滤波器优化目标★优化目标可以为反射、穿透、吸收、密度、颜色、照明、相位移动、组延迟、组延迟散射、TOD 和任意波长、偏振以及角度的psi★目标可以是不连续的（单一波长）、连续的（一段波长）或者锥角平均（对于锥形角）★这些量的第一、第一和第三派生都可以作为变量★目标可以手动的、一般情况是自动的或者从文件读取★一般情况下目标是波长、波数或者对数的形式★目标值可以是不等的★最多可以设定5000个目标★针对多种环境的目标★等波纹的目标★目标值可以用dB的形式输入结果★结果可以用数字和图片的方式显示★所有的表格和图片都可以打印★结果可以保存到文件中，让其他程序使用★结果可以灵活的保存★五个膜系设计的结果可以同时显示在一X图片中★两个结果，例如反射和投射可以同时在一X图片中涵盖★屏幕上有一个指针，用户可以利用它在图片上读出数值★对于随机的结果可以计算出统计值光学数据★材料、基质、光源、探测器和辐射文件的数值没有限制★折射率可以用表格或散射公式的形式输入★对于基质，内部穿透率可以读出★使用填写功能（interpolation）可以增加丢失的N 或K 数值★折射率可以从频谱或椭圆偏振光中计算出★材料和基质数据可以产生吸收和散射★一个膜层的反射和投射可以保存为一个发光体★每个文件都可以保存注释★数据可以从文本文件中读取★可以建立黑体发光体★数据文件可以保存为苹果电脑和IBM-PC的兼容格式镀膜文件★包含膜层、目标、注释、可变材料等等的所有信息★方便的将一个膜层的部分复制到其它文件中★镀膜文件兼容苹果电脑和IBM-PC精确而快速★所有的计算都是16位浮点算法★在优化过程中，TFCalc可以计算50万层/接近计算机的最好水平用户界面★容易使用，标准Windows 或苹果用户界面★和Windows 一样的菜单、对话框、表格★非常容易编辑和重新计算TFCalc 3.80的更新重要的新功能★交互式的分析★灵活的保存★生产分析★极限快速表现计算★分析参数的交互式设定★等效膜层的散射★敏感度分析：各折射率独立变化★带锥角的敏感度分析★极限快速量的优化★锥角目标优化★带通滤波器的自动设计★材料的混合★结构参数存储在每一个设计中有很多升级在本文档中没有提及，这里提到的更新只是针对Windows版本的；除了以下bug被修正外，苹果电脑版本没有其它改变。
TFC膜系设计实例教程
TFC膜系设计实例教程在设计TFC膜系时，以下是一些重要的考虑因素：1.膜材料选择：TFC膜系通常由两层膜组成，上层为半透膜，下层为支撑膜。
在选择膜材料时，需要考虑膜的孔径大小、耐久性、耐化学腐蚀性以及适用的水处理应用等因素。
2.模块设计：TFC膜系通常以膜元件组成膜模块，模块设计要考虑膜元件的布置方式、流体分布的均匀性、材料的耐久性以及模块的尺寸等因素。
同时，需要考虑模块的操作压力和流量要求。
3.进水预处理：在设计TFC膜系时，进水预处理是至关重要的一步。
预处理包括颗粒物过滤、软化、除碱、除氯等步骤，目的是减少对TFC膜的污染和损害，保证膜的寿命和性能。
4.分离效果：TFC膜系的设计要考虑分离效果，即膜的去除效率和选择性。
膜的去除效率可以通过膜面积和通量来调节，而选择性则取决于膜材料的特性和膜的工作条件。
5.能耗和运营成本：TFC膜系的设计应尽量降低能耗和运营成本。
可以通过合理的模块设计、优化的操作参数以及维护和清洗程序来实现。
以下是一个TFC膜系设计实例教程：步骤1：确定水处理需求和水质参数。
首先，了解需要处理的水质和去除的污染物种类和浓度。
对于不同的水质，需要选择不同的膜材料和工艺参数。
步骤2：选择膜材料。
根据水质参数和处理需求，选择适合的TFC膜材料。
考虑膜的孔径大小、抗污染性能、耐化学腐蚀性以及其他特性。
步骤3：设计模块。
根据处理需求和水质参数，设计合适的膜模块。
考虑模块的尺寸、操作压力和流量要求。
通过模拟计算和实际测试，确保模块的流体分布均匀性。
步骤4：进水预处理。
对于需要处理的原水，进行适当的预处理。
常见的预处理包括颗粒物过滤、软化、除碱和除氯等步骤。
预处理能够保护TFC膜，提高膜的寿命和性能。
步骤5：优化操作参数。
根据实际情况，优化TFC膜的操作参数，包括进水压力、流量和温度等。
通过调节这些参数，可以实现更高的通量和更好的去除效果。
步骤6：定期维护和清洗。
定期维护和清洗TFC膜是保证其长期性能的关键。
TFC膜系设计中文教程
TFC膜系设计中文教程TFCalcE某ampleAntireflection(AR)FilterPageAR-1Single-LayerDecription这是最古老的AR设计。
假定入射介质是空气，基板具有折射率N,那么折射率小于N的任何药材组成的四分之一波长厚度的膜层,其反射在参考波长下都最小。
若膜层的折射率是N的平方根，则其反射在参考波长处是零。
但若NV1.9,则不存在反射可以降到零的永久药材。
在这种情况下，我们需要一个两层的膜系。
Antireflection(AR)FilterPageAR-2Two-Layer(Vcoating)Decription一个两层膜的AR膜系比单层的在反射上有更多的控制。
一个两层膜的滤波器可以在某单一波长处反射为0这就是称其为V-coating 的原因。
对于给定的两个药材，可以有两种产生0反射的设计。
但此种膜系的缺点就在于0反射处波长对于加工误差很敏感，这可以用本软件显示其敏感度来说明。
Antireflection(AR)FilterPageAR-3Two-Layer(Wcoating)Decription一个两层膜的AR膜系比单层的在反射上有更多的控制。
一个两层膜的滤波器的另一特性是可使某一范围内的反射很低(但不为0)。
这就是为什么称它为W-coating。
Antireflection(AR)FilterPageAR-4Three-LayerDecription一个三层膜的AR膜系比两层的在反射上可以有更多的控制。
这种膜系的成功之处很大程度在于找到三种折射率可以和基板，入射介质相兼容的药材。
Plot这是经典的M/4H/2L/4设计。
它具有在一定程度上消除色差的优点。
Antireflection(AR)FilterPageAR-5Four-LayerTwo-MaterialDecription三层的AR膜系为了得到最好的性能，需要3种药材，这是其弱点，也很难找到。
TFC膜系设计例子
TFC膜系设计例子TFC膜系设计是一个复杂的过程，需要考虑多个因素，如膜材料的选择、模块的配置、操作条件等。
首先，膜材料的选择对膜系的性能和成本影响巨大。
在海水淡化中，常用的膜材料有聚醚砜（PES）和聚氨酯（PU）等。
聚醚砜膜具有较高的盐分阻隔性能，但对有机物的耐受性较差；而聚氨酯膜则具有较好的有机物耐受性，但抗盐性较弱。
因此，在设计TFC膜系时，需要根据所处理水源的水质情况，选择适合的膜材料。
其次，模块的配置也是TFC膜系设计的重要一环。
模块是由多个膜元件组成的，常见的模块配置包括平板、螺旋、管式等。
每种模块配置都有其特点和适用场景。
例如，平板模块适用于小规模的应用，易于清洗维护；螺旋模块适用于大规模的应用，具有较大的膜表面积，但清洗较为困难。
在海水淡化中，由于处理规模较大，常采用螺旋模块。
最后，操作条件对TFC膜系的性能也有重要影响。
常见的操作条件包括压力、流速、温度等。
压力决定了水通过膜的速度，过高的压力容易造成膜的疏散；过低的压力则会影响脱盐效果。
流速与压力相互关联，需要经过调整，以确保膜的稳定性和水的质量。
温度影响水的粘度和溶质的扩散速率，高温下能够提高通量，但过高的温度也可能导致膜的疏散。
因此，在TFC膜系设计中，需要根据具体情况确定最佳的操作条件。
综上所述，TFC膜系设计是一个综合考虑多个因素的过程。
通过选择合适的膜材料、配置适当的模块和调整合理的操作条件，可以使TFC膜系达到最佳的脱盐效果和经济效益。
这对于实现海水淡化等水处理目标具有重要意义。
TFCalc设计膜层方法指导(简单)
TFCalc设计膜层方法指导（简单）假设我们要设计一个反射率>%高反膜系（波长10600nm）：条件：（1）基底材料：GaAs（2）膜料：ZnSe，YF3具体步骤：1．点击TFCalc图标进入其操作界面：图中弹出对话框，要求输入要编辑的文件名。
因为我们是要新编膜系，则点击“取消”按钮，则只显示如下界面：图中自左到右的菜单名称中文意思分别是：“文件”、“编辑”、“修改”、“运行”、“结果”、“杂项”和“帮助”。
点击其中的任何一项将弹出其包含的菜单内容。
2．点击第一项“File”，弹出如下菜单项：左图中的中文意思自上到下分别是：新建膜系文件重新打开膜系文件关闭膜系文件保存膜系文件以其他的文件名保存膜系文件恢复原始文件打印膜系打印设置退出TFCalc关于TFCalc3．点击第一项“New Coating”弹出如下“编辑环境对话框”：上图左边图中英文对应的中文意思分别是：Angle角度Incident Medium入射介质Substrate基底Front Layer基底前面Back Layer基底后面Exit Medium出射介质在上图的右边框内分别输入：Reference Wavelength(参考波长)：1580Illuminate（光源）：WHITE（白光）Incident angle（入射角）：Incident medium（入射介质）：AIR（空气）Substrate（基底）GaAs（砷化镓）Thickness（厚度）mm1（一般不考虑基底材料的厚度）Exit medium（出射介质）GaAs（如果是透视膜系，则出射介质一般是空气）Detector（探测器）：IDEA(理想探测器)First Surface（第一面）Front注：光源、基底材料、探测器应该分别在Illuminate、substrate、detector库中存在。
这些库可以增减。
4．点击下面的“Analysis Parameters”（分析参数）按钮，弹出下面的对话框：因为本例我们考虑是入射角为0的条件，因此选中第一项的圆形无线电按钮------Range of wavelengths（波长范围）（nm），其他的均不选。
TFCalc设计膜层方法指导(简单)
TFCalc设计膜层方法指导（简单）假设我们要设计一个反射率>99.9%高反膜系（波长10600nm）：条件：（1）基底材料：GaAs（2）膜料：ZnSe，YF3具体步骤：1．点击TFCalc图标进入其操作界面：图中弹出对话框，要求输入要编辑的文件名。
因为我们是要新编膜系，则点击“取消”按钮，则只显示如下界面：图中自左到右的菜单名称中文意思分别是：“文件”、“编辑”、“修改”、“运行”、“结果”、“杂项”和“帮助”。
点击其中的任何一项将弹出其包含的菜单内容。
2．点击第一项“File”，弹出如下菜单项：左图中的中文意思自上到下分别是：Array●新建膜系文件●重新打开膜系文件●关闭膜系文件●保存膜系文件●以其他的文件名保存膜系文件●恢复原始文件●打印膜系●打印设置●退出TFCalc●关于TFCalc3．点击第一项“New Coating”弹出如下“编辑环境对话框”：上图左边图中英文对应的中文意思分别是：Angle 角度Incident Medium 入射介质Substrate 基底Front Layer 基底前面Back Layer 基底后面Exit Medium 出射介质Reference Wavelength(参考波长)：1580Illuminate（光源）：WHITE（白光）Incident angle（入射角）：0.0Incident medium（入射介质）：AIR（空气）Substrate（基底）GaAs（砷化镓）Thickness（厚度）mm 1（一般不考虑基底材料的厚度）Exit medium（出射介质）GaAs（如果是透视膜系，则出射介质一般是空气）Detector（探测器）：IDEA(理想探测器)First Surface（第一面）Front注：光源、基底材料、探测器应该分别在Illuminate、substrate、detector库中存在。
这些库可以增减。
4．点击下面的“Analysis Parameters”（分析参数）按钮，弹出下面的对话框：因为本例我们考虑是入射角为0的条件，因此选中第一项的圆形无线电按钮------Range of wavelengths（波长范围）（nm），其他的均不选。
TFC膜系设计实例教程
TFC膜系设计实例教程TFC膜系实例设计步骤（首先以AR膜三层为例介绍）1．首选镀膜材料：AL2O3 ZRO2 MGF22．AR膜技术要求：400------700 R〈13．运行TFC软件(如图1)，选择“取消”按钮，如要打开已设计好的膜系文件，可按“打开”来调用文件。
图14．在File菜单中选择New Coating选项（如图2）。
图25．进入环境编辑界面（Edit Environment）如图3图36.在环境编辑界面中，第一项为监控波长（Reference wavelength）,默认设制为550（图3）。
如果设计400-700波段的AR的话，就可以用这个设制。
如要设计红外波段的话，那就要改大点。
设好后，点击Analysis Parameters….项，进入下一个波段的设制界面（Set Analysis Parameters）。
（如图4）图46．在Set Analysis Parameters界面中选Wavelengths and Angles设计波段范围，在第一个输入框里输入起始波段400，第二输入框里输入结束波段700，第三个输入框里的为步长，可以不改，其它的不动（如图4）。
输入完成后，按“OK”键确认，返回到如图3的界面，再按“OK”键，进入设计界面（如图5）图57.在Modify菜单中选Layers—Front(如图6)，然后进入添加膜层。
（如图7）图6图77．选择Options Front Layers…..,添加层数，如图7，在弹出的输入框的第一个中输入3代表3层，如图8图88．然后点“OK”，进入，出现如图9的画面。
图99．现在把Material(材料)项中的，改成你所要的材料AL2O3 ZRO2 MGF2，把Optimize?(优化否)项中的NO，全部改为YES（如图10）图1010.选择Modify菜单中的Targets—continuous项来设定优化目标（如图11）图1111．选择Options中的Add Continuous targets….(如图12)，点击进入，如果是创建一个优化目标的话就不用改，如果要创建几个优化目标的话，就在第一个输入框中输入几。
使用TFClc编辑膜系的方法简单
使用T F C l c编辑膜系的方法简单YUKI was compiled on the morning of December 16, 2020使用TFCalc编辑膜系的方法（简易操作步骤）假设我们要设计一个反射率>%高反膜系（波长10600nm）：条件：（1）基底材料：GaAs（2）膜料：ZnSe，YF3具体步骤：1．点击TFCalc图标进入其操作界面：图中弹出对话框，要求输入要编辑的文件名。
因为我们是要新编膜系，则点击“取消”按钮，则只显示如下界面：图中自左到右的菜单名称中文意思分别是：“文件”、“编辑”、“修改”、“运行”、“结果”、“杂项”和“帮助”。
点击其中的任何一项将弹出其包含的菜单内容。
2．点击第一项“File”，弹出如下菜单项：左图中的中文意思自上到下分别是：●新建膜系文件●重新打开膜系文件●关闭膜系文件●保存膜系文件●以其他的文件名保存膜系文件●恢复原始文件●打印膜系●打印设置●退出TFCalc●关于TFCalc3．点击第一项“New Coating”弹出如下“编辑环境对话框”：上图左边图中英文对应的中文意思分别是：Angle 角度Incident入射介质MediumSubstrate 基底Front Layer 基底前面Back Layer 基底后面Exit Medium 出射介质在上图的右边框内分别输入：Reference Wavelength(参考波长)：1580Illuminate（光源）：WHITE（白光）Incident angle（入射角）：Incident medium（入射介质）：AIR（空气）Substrate（基底）GaAs（砷化镓）Thickness（厚度）mm 1（一般不考虑基底材料的厚度）Exit medium（出射介质）GaAs（如果是透视膜系，则出射介质一般是空气）Detector（探测器）：IDEA(理想探测器)First Surface（第一面）Front注：光源、基底材料、探测器应该分别在Illuminate、substrate、detector库中存在。
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TFC膜系设计实例教程
TFC膜系实例设计步骤（首先以AR膜三层为例介绍）
1．首选镀膜材料：AL2O3 ZRO2 MGF2
2．AR膜技术要求：400------700 R〈1
3．运行TFC软件(如图1)，选择“取消”按钮，如要打开已设计好的膜系文件，可按“打开”来调用文件。
图1
4．在File菜单中选择New Coating选项（如图2）。
图2
5．进入环境编辑界面（Edit Environment）如图3
图3
6.在环境编辑界面中，第一项为监控波长（Reference wavelength）,默认设制为550（图3）。
如果设计400-700波段的AR的话，就可以用这个设制。
如要设计红外波段的话，那就要改大点。
设好后，点击Analysis Parameters….项，进入下一个波段的设制界面（Set Analysis Parameters）。
（如图4）
图4
6．在Set Analysis Parameters界面中选Wavelengths and Angles设计波段范围，在第一个输入框里输入起始波段400，第二输入框里输入结束波段700，第三个输入框里的为步长，可以不改，其它的不动（如图4）。
输入完成后，按“OK”键确认，返回到如图3的界面，再按“OK”键，进入设计界面（如图5）
图5
7.在Modify菜单中选Layers—Front(如图6)，然后进入添加膜层。
（如图7）
图6
图7
7．选择Options Front Layers…..,添加层数，如图7，在弹出的输入框的第一个中输入3代表3层，如图8
图8
8．然后点“OK”，进入，出现如图9的画面。
图9
9．现在把Material(材料)项中的，改成你所要的材料AL2O3 ZRO2 MGF2，把Optimize?(优化否)项中的NO，全部改为YES（如图10）
图10
10.选择Modify菜单中的Targets—continuous项来设定优化目标（如图11）
图11
11．选择Options中的Add Continuous targets….(如图12)，点击进入，如果是创建一个优化目标的话就不用改，如果要创建几个优化目标的话，就在第一个输入框中输入几。
如图13
图12
图13
12．如图14，在Wavelength(begin)(起始波长)处输入400，在Wavelength(end)（结束波长）处输入700 其它不要动。
图14 13．完成后，选Run菜单的Optimize Design选项进行优化，如图15
图15 14．优化界面如图16
图16
15．优化完成后，点击Analyze查看优化后的曲线，如图17
图17
16．好了，这个AR的膜系已设计完成了，要查看每层的物理厚度，可以打开菜单Modify中选Layers—Front如图18
图18
17．763．4 120.09 90.83 就是我们优化后的厚度了
具体优化操作请看,视频实例优化。