فلورید کلسیم با تنش پایین

توضیحات

 

• معرفی محصولات

رابطه بین تنش پایین و تاخیر نوری کم در کلسیم فلوراید

تاثیر تنش بر عملکرد نوری:
کاهش تنش داخلی در کلسیم فلوراید (CaF₂) معمولاً با کاهش تاخیر نوری همراه است. این همبستگی مثبت ناشی از عوامل زیر است:

1. بهبود یکنواختی مواد:

   • کاهش ناهمسانگردی در خواص نوری

   • افزایش ثابت دی‌الکتریک در تمام جهات کریستالی

   • کاهش پراکندگی در ضریب شکست

2. کاهش تاخیر در انتقال طولانی‌مدت:

   • حداقل‌سازی تغییرات سرعت فاز در مسیرهای چندباره

   • کاهش اختلاف مسیر نوری در جهات مختلف کریستال

   • بهبود پایداری زمانی در سیستم‌های نوری حساس

فرآیند تولید کنترل‌شده:
دستیابی به این ویژگی‌های مطلوب نیازمند کنترل دقیق در مراحل زیر است:

1. مواد اولیه:

   • انتخاب مواد خام با خلوص بالا (≥99.99%)

   • آنالیز اولیه ناخالصی‌ها

2. رشد کریستال:

   • کنترل گرادیان دمایی با دقت ±0.5°C

   • کاهش نرخ رشد بهینه (1-2mm/h)

3. پردازش نهایی:

   • برش با سیم الماسه با دقت ±5μm

   • پرداخت سطحی با کیفیت λ/10 @ 632.8nm

   • آنیلینگ نهایی در دمای 300°C به مدت 48 ساعت

توانایی‌های تولیدی شرکت:
ما قادر به ارائه انواع مواد کلسیم فلوراید با تنش پایین هستیم که ویژگی‌های زیر را دارا می‌باشند:

• تنش باقیمانده: <5nm/cm

• دوبرفرینگی: <2nm/cm

• یکنواختی نوری: Δn<5×10⁻⁶

• ابعاد قابل تولید: تا 400mm قطر و 100mm ضخامت

این محصولات برای کاربردهای حساسی مانند لیزرهای فرکانس بالا، سیستم‌های مخابرات کوانتومی و تجهیزات طیف‌سنجی دقیق مناسب می‌باشند

 

توانایی‌های تولیدی شرکت در زمینه کلسیم فلوراید با تنش پایین

شرکت ما قادر به تأمین گستره وسیعی از محصولات کلسیم فلوراید (CaF₂) با تنش داخلی کنترل‌شده می‌باشد که در دو دسته اصلی ارائه می‌شوند:

۱. محصولات نیمه‌ساخته (بلانک):

• در اشکال هندسی متنوع:
  • مدور (قطعی) – Round
  • مستطیلی – Rectangular
  • سوراخ‌دار – Drilled
  • با اشکال خاص و سفارشی – Special Shaped

۲. محصولات نهایی پرداخت‌شده:

• پنجره‌های اپتیکی – Optical Windows

• لنزهای نوری – Lenses

• قطعات گالوانومتر – Galvanometer Components

• سایر قطعات با اشکال ویژه

ویژگی‌های کلیدی محصولات:

• تنش باقیمانده: کمتر از ۵ نانومتر بر سانتیمتر

• کیفیت سطح: پرداخت تا λ/10 @ 632.8nm

• ابعاد قابل تولید: تا ۴۰۰ میلی‌متر قطر

• ضخامت استاندارد: ۱ تا ۱۰۰ میلی‌متر

• پوشش‌های اپتیکی: قابل اعمال بر اساس نیاز مشتری

کاربردهای تخصصی:

• سیستم‌های لیزری پرتوان

• تجهیزات طیف‌سنجی دقیق

• اپتیک فضایی و ماهواره‌ای

• سیستم‌های تصویربرداری پزشکی

• دستگاه‌های لیتوگرافی نیمه‌هادی

تمامی محصولات با کنترل کیفی دقیق و مطابق با استانداردهای بین‌المللی تولید می‌شوند.

 

کاربردهای کریستال فلورید کلسیم (CaF₂) در محدوده‌های طیفی مختلف

کریستال‌های فلورید کلسیم به دلیل ضریب عبور نور استثنایی و آستانه تحمل بسیار بالا در برابر پرتوهای لیزر (به ویژه در ناحیه فرابنفش عمیق)، به عنوان مواد پایه در ساخت انواع المان‌های اپتیکی در محدوده فرابنفش خلأ تا فروسرخ میانی کاربرد گسترده‌ای دارند.

انواع قطعات اپتیکی تولیدی:

• پنجره‌های نوری (Windows)

• لنزها (Lenses)

• منشورها (Prisms)

• تقسیم‌کننده‌های پرتو (Beam Splitters)

• زیرلایه‌ها (Substrates)

ویژگی‌های منحصر به فرد:

1. کاربرد در لیزرهای اگزایمر:

   • تک‌کریستال‌های با خلوص فوق‌العاده، گزینه‌ای ایده‌آل برای پنجره‌های نوری در لیزرهای اگزایمر باند فرابنفش خلأ می‌باشند.

2. کاربرد در لیزرهای شیمیایی:

   • هم تک‌کریستال‌ها و هم تک‌کریستال‌های فورج شده گرمایی، برای پنجره‌های نوری در لیزرهای مونوکسید کربن و لیزرهای شیمیایی مناسب هستند.

مزایای رقابتی:

• خواص نوری بی‌نظیر در محدوده فرابنفش که در سایر مواد یافت نمی‌شود

• مقاومت استثنایی در برابر:

  • پرتوهای یونیزان

  • ازون

  • خوردگی ناشی از فلورین

• صرفه اقتصادی قابل توجه در مقایسه با مواد مشابه

این ترکیب بی‌نظیر از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی، فلورید کلسیم را به ماده‌ای استراتژیک برای کاربردهای اپتیکی پیشرفته در شرایط عملیاتی سخت تبدیل کرده است. شرکت ما با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته تولید، آماده تأمین این محصولات با بالاترین استانداردهای کیفی برای نیازهای مختلف صنعتی و تحقیقاتی می‌باشد

 

پوشش‌های اپتیکی و کاربردهای تخصصی آنها

تعریف فنی پوشش‌دهی اپتیکی:
پوشش‌دهی اپتیکی به فرآیند اعمال لایه‌های نازک (Thin-film) از مواد الکترولیتی شفاف یا فلزی بر روی سطح زیرلایه‌های اپتیکی اطلاق می‌شود که به دو روش اصلی فیزیکی (PVD) و شیمیایی (CVD) انجام می‌پذیرد.

اهداف مهندسی پوشش‌دهی:

• تنظیم ضریب بازتاب سطح (R) از 0.1% تا 99.9%

• کنترل ضریب عبور (T) با دقت ±0.5%

• ایجاد عملکردهای تخصصی:

  • تفکیک پرتو با نسبت‌های دقیق (Beam Splitting)

  • جداسازی طیفی با پهنای باند ±2nm (Color Separation)

  • فیلتراسیون انتخابی با عبور >90% در باند مطلوب

  • ایجاد پلاریزاسیون خطی/دایروی با نسبت حداقل 100:1

انواع پوشش‌های پیشرفته قابل ارائه:

1. پوشش‌های ضد بازتاب چندلایه (Multilayer AR Coatings):

   • پهنای باند گسترده (Broadband) برای محدوده‌های:

     • UV (180-400nm) با بازتاب <0.5%

     • Visible (400-700nm) با بازتاب <0.25%

     • NIR (700-1100nm) با بازتاب <0.3%

     • Mid-IR (3-5μm) با بازتاب <1%

2. پوشش‌های بازتاب‌دهنده بالا (HR Coatings):

   • بازتاب >99.9% در طول‌موج طراحی

   • پهنای باند ±5% حول طول‌موج مرکزی

3. پوشش‌های طیفی (Spectral Coatings):

   • دقت موقعیت طول‌موجی ±0.2nm

   • شیب قطع (Cut-off slope) تا 1% در 2nm

4. پوشش‌های فلزی (Metallic Coatings):

   • جذب کنترل‌شده در محدوده 5-15%

   • پایداری حرارتی تا 300°C

پارامترهای کیفی تضمین‌شده:

• چسبندگی ممتاز (Adhesion Grade 0 بر اساس استاندارد ISO)

• مقاومت سایشی (Abrasion Resistance) در برابر 50 چرخه تست اریکسون

• پایداری محیطی (Environmental Stability) در شرایط:

  • دمایی: -100°C تا +300°C

  • رطوبت: 95% RH به مدت 1000 ساعت

این پوشش‌ها با استفاده از پیشرفته‌ترین سیستم‌های رسوب‌دهی خلا (High-vacuum Deposition Systems) با کنترل کامپیوتری پارامترهای رشد لایه تولید می‌شوند. شرکت ما با دارا بودن آزمایشگاه کنترل کیفیت مجهز، قادر به تأمین پوشش‌های اپتیکی با بالاترین استانداردهای بین‌المللی می‌باشد

 

 

• اطلاعات فنی

مشخصات فنی گریدهای مختلف کریستال فلورید کلسیم (CaF₂)

1. گرید VIR (مرئی-فروسرخ)

• ابعاد استاندارد: Ø80×180mm و Ø100×180mm

• حداکثر اندازه قابل تولید: Ø400×60mm

• محدوده طول موج کاربردی: 400nm تا 7.6μm

• ساختار کریستالی: تک بلور، زیرساختار، چندبلور

• عبور داخلی: >99% (نمونه 10mm)

• دوبرفرینگی تنش: 1-30nm/cm@633nm

• یکنواختی نوری: 3-50ppm@633nm

• تست کیفیت نوری: عدم وجود ناخالصی‌های بصری تحت نور سبز 25-125mW

2. گرید UR (فرابنفش)

• محدوده طول موج: 200-400nm

• ساختار کریستالی: تک بلور (مجاز به زیرساختار)

• ویژگی‌های طیفی:

  • عدم جذب در 205nm

  • جذب ≤0.2% در 306±5nm

• یکنواختی نوری بهبودیافته: 3-20ppm@633nm

3. گرید VUV (فرابنفش خلاء)

• محدوده کاری: 130-200nm

• میزان عبور نور:

  • 50% @130nm

  • 80% @160nm

  • 85% @200mm

• دوبرفرینگی تنش: 1-20nm/cm

• دقت یکنواختی: 1-15ppm

4. گریدهای IC Tool و IC Laser

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

• عبور داخلی بسیار بالا:

  • 99.8% @355nm و 248nm

  • 99.7% @193nm

  • 99.4% @157nm

• مقاومت لیزر: آستانه تحمل ~7J/cm²@193nm

5. گرید رامان

• محدوده طیفی گسترده: 130nm تا 7.6μm

• ویژگی‌های کلیدی:

  • بدون فلورسانس

  • عدم جذب در 205nm و 306nm

  • مناسب برای طیف‌سنجی رامان

ملاحظات مشترک:

• تمامی گریدها تحت تست نور سبز با توان 25-125mW قرار می‌گیرند

• کلیه اندازه‌گیری‌ها بر اساس نمونه‌های 10mm استاندارد انجام می‌شود

• پارامترهای دوبرفرینگی و یکنواختی با دقت بالا کنترل می‌شوند

این محصولات با مشخصات فنی دقیق برای کاربردهای تخصصی در صنایع نیمه‌هادی، لیزرهای پیشرفته و تحقیقات علمی طراحی شده‌اند

آزمون عبور نور (Transmittance Test) – گرید IR

تجهیزات آزمایشگاهی:

• اسپکتروفتومتر UV-Vis با دقت ±0.5% (طیف‌سنج مرئی-فرابنفش)

مشخصات نمونه‌های آزمایشی:

• کریستال‌های فلورید کلسیم بدون پراکندگی نور

• قطر نمونه: ≥20mm (با تلرانس ±0.1mm)

• ضخامت نمونه: ≥3mm (با تلرانس ±0.05mm)

• کیفیت پرداخت سطح: 80/50 (مطابق استاندارد MIL-PRF-13830B)

گرید مورد آزمایش:

• گرید فروسرخ (IR Grade)

نتایج استاندارد:

1. در محدوده 400nm و بالاتر:

   • ضریب عبور نور: ≥93% (با دقت ±0.8%)

   • ضریب بازتاب: ≤5%

2. در محدوده 200-400nm:

   • پیک‌های جذب مشخص در:

     • 205nm (ناشی از ناخالصی‌های اکسیژنی)

     • 306nm (ناشی از ناخالصی‌های فلزی انتقالی)

   • عمق پیک جذب: ≤3% از مقدار پایه

ملاحظات فنی:

1. آزمایش تحت شرایط استاندارد (دمای 23±2°C، رطوبت 45±5%) انجام می‌شود

2. زاویه تابش نور: 0±0.5 درجه

3. محدوده اسکن: 190-1100nm با گام 1nm

4. کالیبراسیون دستگاه با استفاده از استانداردهای NIST قبل از هر آزمایش انجام می‌شود

کاربردهای تخصصی:

• سیستم‌های تصویربرداری حرارتی

• طیف‌سنجی فروسرخ

• اپتیک لیزرهای CO₂

• سامانه‌های مادون قرمز

این آزمون مطابق با پروتکل‌های ASTM E387 و ISO 9050 انجام شده و گواهی کیفیت برای هر نمونه صادر می‌گردد

ویژگی‌های کریستال تک‌بلور (Monocrystalline)

مشخصات کیفی:

• در بررسی بصری با نور طبیعی روز (شرایط روشنایی 500-1000 لوکس) و با چشم غیرمسلح:

  • عدم مشاهده مرزهای دانه (Grain Boundaries)

  • عدم وجود نوارهای بافته‌مانند (Wicker-Like Stripes)

پارامترهای کنترل کیفی:

1. یکنواختی ساختاری:

   • عاری از هرگونه ناهمگنی ماکروسکوپی

   • ضریب تغییرات انکساری (Δn) کمتر از 5×10⁻⁶ در سطح نمونه

2. کیفیت سطح:

   • پرداخت اپتیکی با کیفیت λ/10 @ 632.8nm

   • زبری سطح (Ra) کمتر از 5Å (اندازه‌گیری با AFM)

کاربردهای ویژه:

• المان‌های اپتیکی در سیستم‌های لیزری پرتوان

• تجهیزات طیف‌سنجی با دقت بالا

• اپتیک فضایی و ماهواره‌ای

• سیستم‌های لیتوگرافی نیمه‌هادی

ملاحظات فنی:

1. این مشخصات نشان‌دهنده کیفیت بالای رشد بلور و فرآیندهای پس از تولید است

2. مناسب برای کاربردهای حساس به پراکندگی نور و ابیراهی‌های نوری

3. فقدان مرزهای بلوری موجب بهبود خواص مکانیکی و پایداری حرارتی می‌شود

تست‌های تأیید کیفیت:

• بررسی با میکروسکوپ پلاریزان با بزرگنمایی 50X

• آنالیز SEM با بزرگنمایی 1000X

• تست تداخل‌سنجی برای بررسی یکنواختی سطح

 

ویژگی‌های زیرکریستال (Sub-crystal)

مشخصات ظاهری:

• در بررسی بصری با نور طبیعی روز (شدت روشنایی 500-1000 لوکس):

  • مشاهده نوارهای بیدی شکل (Willow Stripes) با مشخصات:

    • عرض نوارها: 50-200 میکرومتر

    • طول نوارها: حداکثر 1/6 قطر نمونه

    • چگالی نوارها: ≤3 نوار در سانتیمتر مربع

پس از پرداخت نهایی:

• نوارهای بیدی شکل کاملاً حذف می‌شوند

• کیفیت سطح به λ/4 @ 632.8nm می‌رسد

• زبری سطح (Ra) کمتر از 10nm (اندازه‌گیری با AFM)

ویژگی‌های ساختاری:

1. ناهمسانگردی کنترل‌شده:

   • زاویه انحراف بلوری ≤0.5 درجه

   • تغییرات ضریب شکست ≤1×10⁻⁵

2. پارامترهای کیفی:

   • عبور نور: >95% در محدوده طراحی

   • دوبرفرینگی: <15nm/cm

   • یکنواختی نوری: <30ppm

کاربردهای صنعتی:

• اپتیک صنعتی با دقت متوسط

• سیستم‌های تصویربرداری غیرحساس

• تجهیزات اندازه‌گیری نوری

• قطعات اپتیکی اقتصادی

ملاحظات فنی:

1. این ساختار در فرآیندهای رشد نیمه‌پیوسته ایجاد می‌شود

2. مناسب برای کاربردهایی با محدودیت بودجه

3. پس از پرداخت، عملکرد نوری قابل قبولی ارائه می‌دهد

ویژگی‌های کریستال پلی‌کریستال (چندبلوری)

مشخصات ظاهری:

• در بررسی بصری با نور طبیعی روز (شدت روشنایی 500-1000 لوکس):

  • مرزهای بلوری (Crystal Boundaries) با مشخصات زیر قابل مشاهده هستند:

    • عرض مرزها: 20-100 میکرومتر

    • اختلاف کنتراست نوری دو طرف مرزها: ≥30%

    • چگالی مرزها: 5-15 مرز در میلی‌متر مربع

ویژگی‌های ساختاری:

1. آنالیز ریزساختاری:

   • اندازه دانه‌ها: 50-500 میکرومتر

   • زاویه انحراف بلوری بین دانه‌ها: 2-15 درجه

   • تغییرات ضریب شکست بین دانه‌ها: ≥1×10⁻⁴

2. پارامترهای کیفی:

   • عبور نور: 80-90% در محدوده طراحی

   • دوبرفرینگی: 50-200nm/cm

   • یکنواختی نوری: 100-500ppm

ملاحظات فنی:

1. این ساختار در فرآیندهای رشد سریع و انبوه ایجاد می‌شود

2. مناسب برای کاربردهای صنعتی غیرحساس

3. دارای قیمت تمام شده پایین‌تر نسبت به نمونه‌های تک‌بلور

کاربردهای متداول:

• پنجره‌های اپتیکی صنعتی

• تجهیزات روشنایی

• قطعات اپتیکی با کاربرد عمومی

• زیرلایه‌های غیرحساس

تست‌های کنترل کیفیت:

• بررسی با میکروسکوپ نوری با بزرگنمایی 100X

• آنالیز SEM برای تعیین اندازه دانه‌ها

• تست تداخل‌سنجی برای سنجش یکنواختی نوری

نکته: این نوع کریستال‌ها برای کاربردهای حساس اپتیکی مانند سیستم‌های لیزری پرتوان یا تصویربرداری دقیق توصیه نمی‌شوند

 

●

مواد اپتیکی و کاربردهای تخصصی آنها

1. شیشه اپتیکی N-BK7

• پرکاربردترین شیشه اپتیکی با ضریب شکست 1.5168

• محدوده عبور: 350-2000 نانومتر (مرئی تا NIR)

• ضریب انبساط حرارتی: 7.1×10⁻⁶/K

• کاربردها: عدسی تلسکوپ، منشور، تجهیزات لیزری

2. سیلیکای ذوب شده UV

• محدوده عبور: 185-2100 نانومتر

• ضریب انبساط حرارتی: 0.55×10⁻⁶/K

• یکنواختی نوری: ≤5ppm

• مناسب برای لیزرهای پرتوان تا 10kW/cm²

3. فلورید کلسیم (CaF₂)

• محدوده کاری: 180nm-8μm

• ضریب شکست: 1.43 @ 1μm

• آستانه آسیب لیزر: 5J/cm² @ 248nm

• کاربرد اصلی: اپتیک لیزر اگزایمر

4. فلورید باریم (BaF₂)

• محدوده عبور: 200nm-11μm

• مقاومت حرارتی: 800°C (خشک)

• خاصیت سینتیلاسیون: 14000 فوتون/MeV

• ملاحظات: RH<60% توصیه می‌شود

5. فلورید منیزیم (MgF₂)

• سختی موس: 415

• مقاومت شیمیایی عالی

• ضریب شکست: 1.38 @ 500nm

• مناسب برای پوشش‌های ضد بازتاب

6. سلنید روی (ZnSe)

• محدوده عبور: 0.6-16μm

• ضریب جذب: <0.0005cm⁻¹ @ 10.6μm

• ملاحظات: Ra سطح باید <50Å باشد

7. سیلیکون (Si)

• چگالی: 2.33 g/cm³

• محدوده کاری: 1.2-8μm

• جذب در 9μm: >95%

8. ژرمانیم (Ge)

• ضریب شکست: 4.0 @ 10μm

• محدوده دمایی: -50 تا +100°C

• دانسیته: 5.33 g/cm³

• کاربرد: سیستم‌های تصویربرداری حرارتی

9. ZnS CVD

• محدوده عبور: 0.4-14μm

• مقاومت مکانیکی: 100MPa

• کاربردهای پیشرفته: سیستم‌های چندطیفی

هر ماده با توجه به پارامترهای منحصر به فرد خود در کاربردهای خاصی استفاده می‌شود. انتخاب بهینه مستلزم در نظر گرفتن طول موج کاری، شرایط محیطی و الزامات مکانیکی است