بلورهای تک‌کریستال فلورید کلسیم

توضیحات

بلور تک‌کریستال فلورید کلسیم (CaF₂)

معرفی محصول:

بلور تک‌کریستال فلورید کلسیم به ساختاری بلوری اطلاق می‌شود که در آن ذرات تشکیل‌دهنده به‌صورت منظم و دوره‌ای در سه بعد آرایش یافته‌اند. این بلورها از یکنواختی و همگنی ساختاری بالاتری برخوردار بوده و امکان جهت‌دهی و چیدمان کنترل‌شده را فراهم می‌کنند. این ویژگی‌ها، آنها را به گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای دقیق مانند سیستم‌های تصویربرداری و لیزرهای پرتوان تبدیل کرده است.

ویژگی‌های کلیدی:

• سختی بالا و مقاومت قابل توجه در برابر شوک‌های مکانیکی و حرارتی

• عبوردهی نوری عالی در محدوده‌های فرابنفش (UV)، مرئی و فروسرخ (IR)

• خواص نوری ممتاز در محدوده فرابنفش، به‌ویژه در ناحیه cut-off UV

• عبوردهی بالا همراه با تشعشع فلورسانس پایین

کاربردهای اصلی:

1. سیستم‌های لیزری پیشرفته

2. اپتیک فروسرخ و فرابنفش

3. آشکارسازهای پرانرژی

4. کاربردهای تخصصی:

   • آشکارسازهای نوری فرابنفش

   • لیزرهای UV

   • سیستم‌های اپتیکی فرابنفش

توانایی‌های تولید:

شرکت ما قادر به تأمین انواع محصولات تک‌کریستال فلورید کلسیم در اشکال مختلف است:

محصولات نیمه‌ساخته:

• دایره‌ای

• مستطیلی

• سوراخ‌دار

• پنجره‌ای

محصولات نهایی:

• لنزهای اپتیکی

• قطعات گالوانومتر

• اشکال سفارشی

تمامی محصولات با دقت ابعادی بالا و کیفیت سطحی مناسب برای کاربردهای دقیق اپتیکی تولید می‌شوند

• معرفی محصولات

بلور تک‌کریستال فلورید کلسیم (CaF₂) به ساختاری بلوری اطلاق می‌شود که در آن یون‌های تشکیل‌دهنده به‌صورت منظم و دوره‌ای در سه بعد فضایی آرایش یافته‌اند. این ساختار اتمی منظم موجب می‌شود این بلورها از ویژگی‌های منحصر به فردی برخوردار باشند:

ویژگی‌های ساختاری:

1. یکنواختی (Homogeneity) بالا: توزیع یکسان خواص فیزیکی در سرتاسر بلور

2. همگنی (Isotropy) کنترل‌شده: امکان جهت‌دهی بلور در راستاهای کریستالوگرافی خاص

مزایای عملکردی:

• کیفیت نوری فوق‌العاده برای کاربردهای دقیق

• کاهش پراکندگی نور و تلفات اپتیکی

• مقاومت حرارتی و مکانیکی بهبود یافته

کاربردهای ویژه:

1. سیستم‌های تصویربرداری دقیق

   • میکروسکوپ‌های پیشرفته

   • سیستم‌های اپتیک ماشین بینایی

2. تجهیزات لیزری پرتوان

   • لیزرهای اگزایمر

   • سیستم‌های لیزر صنعتی

   • تجهیزات پزشکی لیزری

این بلورها به دلیل ساختار منظم اتمی و خواص فیزیکی کنترل‌شده، گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهایی هستند که به دقت اپتیکی بالا و پایداری حرارتی-مکانیکی نیاز دارند. کیفیت سطحی عالی و امکان پرداخت اپتیکی پیشرفته، این مواد را برای استفاده در سیستم‌های حساس اپتیکی مناسب ساخته است

شرکت ما توانایی تأمین انواع محصولات تک‌کریستال فلورید کلسیم (CaF₂) را در ابعاد و مشخصات مختلف دارد که شامل:

محصولات نیمه‌ساخته (بلنک):

• اشکال هندسی استاندارد:
  • دایره‌ای (Round)
  • مستطیلی (Rectangular)
  • سوراخ‌دار (Drilled)

• قطعات کاربردی:
  • پنجره‌های نوری (Windows)
  • لنزهای اپتیکی (Lenses)
  • قطعات گالوانومتر (Galvanometers)

محصولات نهایی:

• اشکال سفارشی (Special Shaped) بر اساس نیاز دقیق مشتریان

تمامی محصولات با بالاترین استانداردهای کیفی و با استفاده از تجهیزات پیشرفته پرداخت اپتیکی تولید می‌شوند. ویژگی‌های کلیدی محصولات ما شامل:

1. کیفیت سطحی عالی (80/50 یا بهتر)

2. دقت ابعادی بالا (مطابق با تلرانس‌های اپتیکی)

3. قابلیت تولید در ابعاد مختلف

این محصولات برای کاربردهای حساس در صنایع زیر مناسب هستند:

• سیستم‌های لیزری پیشرفته

• تجهیزات طیف‌سنجی

• اپتیک فرابنفش و فروسرخ

• دستگاه‌های تصویربرداری پزشکی

کاربردهای بلور فلورید کلسیم (CaF₂) در اپتیک پیشرفته

بلورهای فلورید کلسیم به دلیل ضریب عبور نوری بالا و مقاومت استثنایی در برابر آسیب لیزر در ناحیه فرابنفش عمیق، به طور گسترده در محدوده طیفی فرابنفش خلأ تا میانه فروسرخ به عنوان مواد اولیه برای ساخت موارد زیر استفاده می‌شوند:

• پنجره‌های نوری

• لنزهای اپتیکی

• منشورهای طیف‌سنج

• جداکننده‌های پرتو (Beam Splitter)

• زیرلایه‌های اپتیکی

ویژگی‌های منحصر به فرد:

1. کاربرد در لیزرهای اگزایمر:

   • بلورهای تک‌کریستال با خلوص فوق‌العاده، گزینه‌ای ایده‌آل برای پنجره‌های نوری در لیزرهای اگزایمر محدوده فرابنفش خلأ هستند.

2. کاربرد در لیزرهای شیمیایی:

   • بلورهای تک‌کریستال و تک‌کریستال‌های فورج گرمایی، برای پنجره‌های نوری در لیزرهای مونوکسید کربن و لیزرهای شیمیایی مناسب هستند.

مزایای رقابتی:

• مقاومت تشعشعی فوق‌العاده

• تحمل بالا در برابر ازون

• مقاومت در برابر خوردگی ناشی از فلور

• هزینه تولید مقرون به صرفه نسبت به مواد مشابه

• خواص نوری بی‌نظیر در محدوده فرابنفش خلأ

این ترکیب استثنایی از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی، فلورید کلسیم را به ماده‌ای حیاتی در فناوری‌های اپتیک پیشرفته و سیستم‌های لیزری پرتوان تبدیل کرده است. به ویژه در کاربردهایی که نیاز به پایداری طولانی مدت و عملکرد قابل اطمینان در محیط‌های خورنده و پرتنش وجود دارد، این ماده گزینه‌ای بی‌بدیل محسوب می‌شود

پوشش‌های اپتیکی و کاربردهای آنها

تعریف پوشش اپتیکی:
پوشش‌دهی به فرآیند اعمال لایه‌های نازک از مواد شفاف الکترولیتی یا فلزی بر روی سطح زیرلایه‌های اپتیکی اطلاق می‌شود که به دو روش اصلی انجام می‌پذیرد:

1. روش‌های فیزیکی (مانند تبخیر در خلا)

2. روش‌های شیمیایی (مانند رسوب‌دهی شیمیایی بخار)

اهداف پوشش‌دهی:

• تنظیم و بهینه‌سازی ویژگی‌های بازتاب و عبور سطح

• دستیابی به نیازهای تخصصی اپتیکی شامل:

  • کاهش یا افزایش بازتاب نور

  • تفکیک پرتو (Beam Splitting)

  • جداسازی طیفی (Color Separation)

  • فیلتراسیون نوری (Light Filtering)

  • کنترل قطبش (Polarization)

انواع پوشش‌های تخصصی قابل ارائه:

1. لایه‌های ضد بازتاب (AR Coatings):

   • پوشش‌های پهن‌باند برای محدوده‌های:

     • فرابنفش (UV: 200-400nm)

     • مرئی (Visible: 400-700nm)

     • فروسرخ نزدیک (NIR: 700-2500nm)

     • فروسرخ میانی (Mid-IR: 3-8μm)

2. لایه‌های بازتاب‌بالا (HR Coatings)

3. لایه‌های طیفی (Spectral Coatings)

4. لایه‌های فلزی (Metallic Coatings)

ویژگی‌های فنی:

• دقت کنترل ضخامت در حد نانومتر

• چسبندگی عالی به زیرلایه

• پایداری حرارتی و مکانیکی بالا

• مقاومت در برابر رطوبت و عوامل محیطی

این پوشش‌ها با استفاده از پیشرفته‌ترین سیستم‌های لایه‌گذاری و با کنترل دقیق پارامترهای فرآیندی تولید می‌شوند تا بالاترین کارایی و دوام را در شرایط عملیاتی مختلف تضمین کنند

• اطلاعات فنی

رتبه‌بندی و مشخصات فنی بلورهای فلورید کلسیم (CaF₂)

گرید VIR (مرئی-فروسرخ)

• ابعاد معمول: φ80×180mm، φ100×180mm

• حداکثر اندازه: φ400×60mm

• محدوده طول موج: 400nm تا 7.6μm

• ساختار بلوری: تک‌کریستالی، زیرساختی، چندبلوری

• عبور داخلی: >99% (نمونه 10mm)

• دوگانگی تنش: 1-30nm/cm@633nm (PV)

• یکنواختی اپتیکی: 3-50ppm@633nm

• تست نور سبز: عدم وجود ستون نور، حباب یا ذرات پراکنده (125-25mW)

گرید UR (فرابنفش)

• ابعاد معمول: φ80×180mm، φ100×180mm

• حداکثر اندازه: φ400×60mm

• محدوده طول موج: 200nm تا 400nm

• ساختار بلوری: تک‌کریستالی (مجاز به زیرساخت)

• ویژگی‌های طیفی:

  • عدم جذب در 205nm

  • جذب در 306nm±5nm ≤0.2%

• پارامترهای نوری: مشابه گرید VIR

گرید VUV (فرابنفش خلأ)

• محدوده طول موج: 130nm تا 200nm

• ساختار بلوری: تک‌کریستالی

• میزان عبور:

  • 50% @130nm

  • 80% @160nm

  • 85% @200nm (نمونه 10mm)

• دوگانگی تنش: 1-20nm/cm@633nm

• یکنواختی: 1-15ppm@633nm

گرید IC Tool (ابزارهای نیمه‌هادی)

• طول موج‌های کلیدی: 157nm، 193nm، 248nm، 355nm

• عبور داخلی:

  • 99.8% @355nm/248nm

  • 99.7% @193nm

  • 99.4% @157nm

• عدم جذب در 205nm و 306nm

• پارامترهای مکانیکی: مشابه گریدهای قبلی

گرید IC Laser (لیزرهای نیمه‌هادی)

• مشخصات فنی: مطابق گرید IC Tool

• مقاومت لیزر: ~7J/cm² @193nm

• استاندارد تست: بدون استاندارد مرجع

گرید Raman (طیف‌سنجی رامان)

• محدوده طول موج: 130nm تا 7.6μm

• ویژگی‌های کلیدی:

  • عدم فلورسانس

  • عدم جذب در 205nm و 306nm

  • عبور داخلی مشابه گرید VUV

• دوگانگی تنش: 2-30nm/cm@633nm

ملاحظات فنی:

• کلیه گریدها تحت تست نور سبز (125-25mW) برای بررسی عیوب بصری قرار می‌گیرند.

• پارامترهای ارائه شده بر اساس نمونه‌های 10mm ضخامت اندازه‌گیری شده‌اند.

• گریدهای مختلف برای کاربردهای خاص در صنایع لیزر، اپتیک پیشرفته و نیمه‌هادی بهینه‌سازی شده‌اند

آزمون عبور نور (Transmittance Test)

تجهیزات آزمایشگاهی:

• اسپکتروفتومتر مرئی-فرابنفش (UV-Visible Spectrophotometer)

مشخصات نمونه‌های آزمایشی:

• بلورهای فلورید کلسیم بدون پراکندگی نور

• قطر نمونه: حداقل 20 میلی‌متر

• ضخامت نمونه: حداقل 3 میلی‌متر

• کیفیت سطح پرداخت شده: 80/50

گرید مورد آزمایش:

• گرید فروسرخ (IR Grade)

نتایج آزمون و مشخصات فنی:

1. محدوده 400 نانومتر و بالاتر:

   • ضریب عبور نور: بیش از 93%

2. محدوده 200 تا 400 نانومتر:

   • امکان وجود پیک جذب در 205 نانومتر

   • احتمال وجود پیک جذب در 306 نانومتر

ملاحظات آزمایشگاهی:

• کیفیت سطح 80/50 نشان‌دهنده پرداخت اپتیکی با دقت بالا می‌باشد

• پیک‌های جذب مشاهده‌شده در محدوده UV ویژگی ذاتی مواد بلوری بوده و در کاربردهای IR تأثیرگذار نیست

• این آزمون با دقت 0.5% انجام می‌پذیرد

کاربردهای اصلی:

• کنترل کیفیت مواد اولیه

• تأیید مشخصات فنی محصولات نهایی

• تطابق با استانداردهای صنعتی در تولید قطعات اپتیکی

تک‌کریستال (Monocrystalline)

ویژگی‌های ظاهری:

• در بررسی بصری با نور طبیعی روز و با چشم غیرمسلح:

  • فاقد هرگونه مرز دانه (Grain Boundaries) قابل مشاهده

  • عاری از نوارهای بیدمانند (Wicker-like Stripes) در سطح بلور

تفسیر فنی:

1. این مشخصات نشان‌دهنده ساختار بلوری کاملاً یکپارچه و همگن است

2. عدم مشاهده مرز دانه تأییدکننده ماهیت تک‌کریستالی ماده می‌باشد

3. یکنواختی ظاهری نشانگر کیفیت بالای فرآیند رشد بلور است

ملاحظات کنترل کیفی:

• این ویژگی‌ها با استانداردهای ASTM F47-64 و ISO 10110-3 مطابقت دارد

• آزمون با نور طبیعی روز با شدت روشنایی 1000-2000 لوکس انجام می‌شود

• زاویه دید استاندارد: 30-45 درجه با فاصله 30-50 سانتیمتر

کاربردهای ویژه:

• اپتیک لیزرهای پرتوان

• سیستم‌های تصویربرداری با دقت بالا

• اجزای اپتیکی در تجهیزات طیف‌سنجی پیشرفته

نکته فنی: این سطح از کیفیت ظاهری معمولاً در بلورهای رشد یافته با روش‌های Czochralski یا Bridgman-Stockbarger حاصل می‌شود

زیرکریستال (Sub-crystal)

ویژگی‌های کیفی:

• در بررسی بصری با نور طبیعی روز:

  • وجود نوارهای بیدمانند (Willow Stripes) روی سطح بلور

  • مساحت تحت پوشش نوارها: کمتر از 1/6 قطر انتهایی نمونه

  • نوارها پس از پرداخت نهایی سطح قابل مشاهده نیستند

مشخصات فنی:

1. نوارهای بیدمانند ناشی از تغییرات جزئی در جهت‌گیری شبکه بلوری است

2. محدودیت مساحت (1/6 سطح) مطابق با استانداردهای صنعتی است

3. حذف نوارها پس از پرداخت نشان‌دهنده ماهیت سطحی این ویژگی است

داده‌های کمی:

• زاویه مشاهده: 30-45 درجه

• شدت نور: 1000-2000 لوکس

• فاصله بررسی: 30-50 سانتیمتر

کاربردهای قابل قبول:

• اپتیک صنعتی با دقت متوسط

• سیستم‌های تصویربرداری غیرحساس

• اجزای اپتیکی ثانویه

نکته فنی: این مشخصات مطابق با کلاس 2 کیفیت بلور در استاندارد ISO 10110-3 می‌باشد و برای بسیاری از کاربردهای غیرحساس قابل استفاده است

ساختار پلی‌کریستال (چندبلوری)

ویژگی‌های مورفولوژیک:

• در بررسی ماکروسکوپی با نور طبیعی روز:

  • مشاهده خطوط مرز بلور (Crystal Boundary Lines) با نفوذ کامل در ساختار

  • وجود کنتراست واضح نور-سایه در دو طرف مرزهای بلوری

  • تفاوت آشکار در ضریب بازتاب سطحی بین دانه‌های مجاور

آنالیز کمی:

• زاویه مشاهده استاندارد: °45 ± 5

• شدت نور مورد استفاده: 1500 ± 500 لوکس

• فاصله بررسی: 40 ± 10 سانتیمتر

مکانیسم تشکیل:

1. رشد ناهمگن دانه‌های بلوری

2. اختلاف جهت‌گیری کریستالوگرافی بین دانه‌ها (>10°)

3. تغییر ضریب شکست موضعی در مرز دانه‌ها

کاربردهای صنعتی:

• اجزای اپتیکی با تلرانس بالا

• ساختارهای نوری غیرحساس به قطبش

• کاربردهای حرارتی-مکانیکی با استرس متوسط

ملاحظات کنترل کیفی:

• مطابق با کلاس 3 کیفیت بلور در استاندارد ISO 10110-3

• مناسب برای کاربردهای با دقت اپتیکی متوسط (λ/4 تا λ/2)

• قابل استفاده در محیط‌های با تنش حرارتی متوسط

نکته فنی: این ساختار معمولاً در فرآیندهای رشد بلور با نرخ سردسازی سریع تشکیل می‌شود

●

مواد اپتیکی و کاربردهای تخصصی آنها

1. شیشه اپتیکی N-BK7

• پرکاربردترین ماده برای قطعات اپتیکی با کیفیت

• محدوده عبور عالی: 350-2000 نانومتر (مرئی تا فروسرخ نزدیک)

• کاربردهای اصلی:

  • تلسکوپ‌ها و سیستم‌های نوری

  • تجهیزات لیزری

• مزیت: جایگزین مقرون‌به‌صرفه زمانی که ویژگی‌های سیلیکای ذوب‌شده UV موردنیاز نباشد

2. سیلیکای ذوب‌شده UV

• محدوده عبور گسترده: 185-2100 نانومتر

• مزایای کلیدی:

  • یکنواختی بالاتر نسبت به N-BK7

  • ضریب انبساط حرارتی پایین‌تر

• کاربردهای ویژه:

  • لیزرهای پرتوان

  • سیستم‌های تصویربرداری دقیق

3. فلورید کلسیم (CaF₂)

• محدوده کاری: 180 نانومتر تا 8 میکرومتر

• ویژگی‌های منحصر به فرد:

  • ضریب شکست پایین

  • آستانه تحمل بالا در برابر لیزر

• کاربردهای اصلی:

  • پنجره و لنز در طیف‌سنج‌ها

  • سیستم‌های تصویربرداری حرارتی

  • لیزرهای اگزایمر

4. فلورید باریم (BaF₂)

• محدوده عبور: 200 نانومتر تا 11 میکرومتر

• مزایا:

  • مقاوم در برابر تابش‌های پرانرژی

  • خواص سینتیلاسیون عالی

• محدودیت‌ها:

  • مقاومت کم در برابر رطوبت

  • حداکثر دمای کارکرد:

    • 500°C در محیط مرطوب

    • 800°C در محیط خشک

• نکات ایمنی: نیاز به استفاده از دستکش و شستشوی کامل پس از کار

5. فلورید منیزیم (MgF₂)

• محدوده کاری: 200 نانومتر تا 6 میکرومتر

• ویژگی‌های مکانیکی:

  • سختی موس: 415

  • ضریب شکست: 1.38

• مقاومت‌های ویژه:

  • UV عمیق و فروسرخ دور

  • آسیب لیزر

  • شوک حرارتی و مکانیکی

6. سلنید روی (ZnSe)

• محدوده عبور: 600 نانومتر تا 16 میکرومتر

• کاربردهای کلیدی:

  • تصویربرداری حرارتی

  • سیستم‌های پزشکی

  • لیزرهای CO₂ پرتوان

• ملاحظات:

  • سختی پایین (موس 120)

  • نیاز به مراقبت ویژه در تمیزکاری و نگهداری

7. سیلیکون (Si)

• محدوده کاری: 1.2-8 میکرومتر

• مزایا:

  • چگالی پایین (2.33 g/cm³)

  • سختی بالا (موس 1150)

• محدودیت:

  • جذب بالا در 9 میکرومتر

8. ژرمانیوم (Ge)

• محدوده کاری: 2-16 میکرومتر

• ویژگی‌های اپتیکی:

  • ضریب شکست بالا

  • ابیراهی رنگی کم

• ملاحظات:

  • حساسیت دمایی (حداکثر 100°C)

  • چگالی بالا (5.33 g/cm³)

• کاربردهای ویژه:

  • تصویربرداری حرارتی

  • سیستم‌های FLIR

9. ZnS CVD

• تنها ماده اپتیکی (پس از الماس) با پوشش طیفی کامل

• کاربردهای پیشرفته:

  • پنجره‌های “تری-اپتیکال”

  • سیستم‌های تصویربرداری با وضوح بالا

جمع‌بندی:
هر یک از این مواد با توجه به ویژگی‌های منحصر به فرد خود، در کاربردهای خاص اپتیکی و لیزری استفاده می‌شوند. انتخاب ماده مناسب به پارامترهای طراحی از جمله محدوده طول موج، شرایط محیطی و الزامات مکانیکی بستگی دارد