لنزهای تخت-مقعر از جنس فلورید لیتیم

توضیحات

لنزهای تخت-مقعر از جنس فلورید لیتیم (LiF)

فلورید لیتیم (LiF) یکی از مواد متداول در حوزه اپتیک مادون قرمز محسوب می‌شود. این ماده دارای کمترین ضریب شکست در بین مواد مادون قرمز بوده و محدوده طیف عبوری آن 120 نانومتر تا 7000 نانومتر است. از این ماده معمولاً در سیستم‌های تصویربرداری حرارتی، سیستم‌های اپتیکی هوافضا و سیستم‌های اپتیکی لیزر اگزایمر به صورت لنز، منشور و پنجره استفاده می‌شود.

لنز تخت-مقعر از یک سطح صاف و یک سطح کروی مقعر تشکیل شده است که می‌تواند ابیراهی کروی منفی ایجاد کند. این نوع لنز معمولاً در سیستم‌هایی که نیاز به گسترش پرتو نور یا افزایش فاصله کانونی دارند به کار می‌رود تا انحراف نوری سایر لنزها را متعادل سازد.

توانایی‌های تولیدی شرکت ما:

• قطر لنزها از 2 تا 300 میلیمتر

• ضخامت از 0.12 تا 60 میلیمتر

• دقت پرداخت تا سطح 20-10 (1/10 طول موج @ 633 نانومتر)

• چهار فرآیند اصلی پرداخت:

  • پرداخت با دیسک ژله‌ای

  • پرداخت سرعت بالا

  • پرداخت حلقوی

  • پرداخت CNC

تجهیزات کنترل کیفیت:

• اینترفرومتر ZYGO

• میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)

• دستگاه‌های اندازه‌گیری انحراف مرکزی بازتابی و عبوری

• گونیومتر 15 ثانیه

• سیستم مرکزگذاری با ژل UV

• ضخامت‌سنج لیزری غیرتماسی

• تصویربردار دو بعدی

• دستگاه اندازه‌گیری قطر کره

گزینه‌های پوشش دهی:

• فلورید منیزیم (MgF2)

• پوشش ضد بازتاب UV (UV-AR)

• پوشش ضد بازتاب UV-VIS

• پوشش ضد بازتاب VIS-EXT

• پوشش ضد بازتاب VIS-NIR

• پوشش ضد بازتاب NIR I

• پوشش ضد بازتاب NIR II

• پوشش ضد بازتاب Telecom-NIR

• پوشش ضد بازتاب SWIR

• پوشش ضد بازتاب YAG-BBAR

این تجهیزات و فرآیندهای پیشرفته، دقت و کیفیت بالای محصولات ما را تضمین می‌کنند.

• معرفی محصول:

لنزهای تخت-مقعر از جنس فلورید لیتیم (LiF)

ویژگی‌های منحصر به فرد فلورید لیتیم:
بلورهای فلورید لیتیم دارای محدوده انتقال طیف گسترده‌ای (110 تا 6600 نانومتر) و عبوردهی بالا هستند. این ماده به‌ویژه در محدوده فرابنفش خلأ (Vacuum UV) بالاترین میزان عبوردهی را در بین مواد شناخته شده دارد، از این رو به عنوان یک ماده اپتیکی برتر در محدوده فرابنفش مورد استفاده قرار می‌گیرد.

توانایی‌های تولیدی شرکت ما:
شرکت ما با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته، لنزهای تخت-مقعر از جنس فلورید لیتیم را در ابعاد و فاصله‌های کانونی متنوع تولید می‌نماید. این محصولات با دقت اپتیکی بالا و کیفیت بی‌نظیر خود، پاسخگوی نیازهای متنوع صنایع مختلف می‌باشند.

مزایای کلیدی :

• دقت اپتیکی فوق‌العاده

• کیفیت سطحی عالی

• قابلیت تولید در ابعاد سفارشی

• تنوع در فاصله‌های کانونی

• مناسب برای کاربردهای حساس در محدوده فرابنفش

این لنزها با توجه به خواص منحصر به فرد فلورید لیتیم، گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای تخصصی در سیستم‌های اپتیکی پیشرفته محسوب می‌شوند.

لنزهای تخت-مقعر (Plano-Concave Lenses)

ویژگی‌های ساختاری و عملکردی:
لنزهای تخت-مقعر دارای یک سطح مقعر و یک سطح تخت هستند که باعث پراکندگی نور و ایجاد فاصله کانونی منفی می‌شوند. این لنزها عمدتاً برای گسترش پرتو، کاربردهای پروژکتوری و افزایش فاصله کانونی در سیستم‌های اپتیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

خصوصیات اپتیکی:

• دارای فاصله کانونی منفی

• ایجاد ابیراهی کروی منفی

• قابلیت خنثی‌سازی ابیراهی سایر لنزها در سیستم

نحوه استفاده بهینه:
برای دستیابی به کمترین میزان ابیراهی کروی، هنگام استفاده با پرتوهای موازی (کولیمه شده)، باید پرتو به سطح مقعر لنز تابانده شود.

پارامترهای فنی مهم:

1. ابعاد (سایز)

2. فاصله کانونی

3. طول موج طراحی

4. کیفیت پرداخت سطح

5. دقت سطح

6. میزان انحراف مرکزی

7. جنس ماده پایه (سابستریت)

8. سایر ویژگی‌های خاص

انتخاب مناسب:
با توجه به کاربرد مورد نظر می‌توان پارامترهای مناسب لنز تخت-مقعر را انتخاب نمود. این پارامترها بر اساس نیازهای خاص هر سیستم اپتیکی تعیین می‌شوند.

بلور فلورید لیتیم (LiF) – ماده اپتیکی ممتاز

ویژگی‌های کلیدی:
بلور فلورید لیتیم (LiF) یک ماده کریستالی اپتیکی برجسته با مشخصات منحصر به فرد است:

• دارای محدوده انتقال طیف گسترده از 110 تا 6600 نانومتر

• عبوردهی بسیار بالا در تمامی محدوده‌های طیفی

• بالاترین میزان عبوردهی در محدوده فرابنفش خلأ (Vacuum UV) در بین تمام مواد شناخته شده

کاربردهای اصلی:

1. در محدوده فرابنفش:
به دلیل عبوردهی استثنایی، این بلور به عنوان ماده پنجره‌ای (Window Material) در تجهیزات فرابنفش کاربرد گسترده‌ای دارد.

2. در تجهیزات علمی پیشرفته:

• جزء ضروری در ساخت کریستال‌های طیف‌سنجی برای:

  • پروب‌های الکترونی

  • آنالایزرهای فلورسانس

  • دستگاه‌های اپتیکی بزرگ

3. در محدوده مادون قرمز:

• دارای کمترین ضریب شکست در بین مواد مادون قرمز

• کاربردهای مهم:

  • پنجره‌های دستگاه‌های لیزر مادون قرمز

  • تجهیزات دید در شب مادون قرمز

نکته فنی:
خاصیت عبوردهی استثنایی این بلور در محدوده VUV (فرابنفش خلأ) آن را به گزینه‌ای بی‌بدیل برای کاربردهای علمی و صنعتی پیشرفته تبدیل کرده است.

حساسیت فلورید لیتیم به شوک حرارتی و رطوبت:

1. حساسیت به شوک حرارتی:
بلورهای فلورید لیتیم (LiF) به شوک‌های حرارتی بسیار حساس هستند. تغییرات ناگهانی دما می‌تواند باعث ایجاد ترک‌های ریز یا حتی شکست ساختاری در این بلورها شود.

2. واکنش با رطوبت محیطی:

• در دماهای بالاتر از 400 درجه سانتیگراد:

  • بلور LiF با رطوبت موجود در جو واکنش نشان می‌دهد

  • این واکنش می‌تواند منجر به تخریب تدریجی سطح بلور شود

  • خواص اپتیکی ماده ممکن است تحت تأثیر قرار گیرد

ملاحظات کاربردی:

• هنگام کار با این بلور در دماهای بالا، ضروری است:

  • از محیط‌های کنترل شده خشک استفاده شود

  • تغییرات دمایی به صورت تدریجی اعمال گردد

  • از تماس با رطوبت در حین عملیات حرارتی جلوگیری شود

این ویژگی‌ها نیازمند اعمل تدابیر خاص در فرآیندهای تولید و کاربردهای عملی این ماده اپتیکی ارزشمند است.

پوشش‌های اپتیکی (Optical Coatings)

تعریف و فرآیند:
پوشش‌دهی اپتیکی به فرایند اعمال لایه‌های نازک از مواد شفاف دی‌الکتریک یا فلزی بر روی سطح زیرلایه (سابستریت) به روش‌های فیزیکی یا شیمیایی اطلاق می‌شود.

اهداف پوشش‌دهی:

• تغییر ویژگی‌های بازتابی و عبوری سطح ماده

• تأمین نیازهای اپتیکی شامل:

  • کاهش یا افزایش بازتاب نور

  • تقسیم پرتو (Beam Splitting)

  • تفکیک رنگی (Color Separation)

  • فیلتراسیون نوری (Light Filtering)

  • کنترل پلاریزاسیون (Polarization)

انواع پوشش‌های قابل ارائه:

1. لایه‌های ضد بازتاب (AR Coatings):

   • پوشش‌های تک‌لایه و چندلایه

   • قابل ارائه برای محدوده‌های مختلف طیفی:

     • فرابنفش (UV)

     • مرئی (Visible)

     • مادون قرمز نزدیک (NIR)

     • مادون قرمز میانی (Mid-IR)

2. لایه‌های بازتاب‌دهنده بالا (HR Coatings):

   • بازتاب بسیار بالا در طول‌موج‌های مشخص

3. لایه‌های طیفی (Spectral Coatings):

   • طراحی خاص برای کاربردهای طیف‌سنجی

4. لایه‌های فلزی (Metallic Coatings):

   • برای کاربردهای خاص مانند آینه‌ها

تکنولوژی‌های پوشش‌دهی:

• تبخیر در خلا (Vacuum Deposition)

• کندوپاش (Sputtering)

• روش‌های شیمیایی پیشرفته

کاربردها:

• سیستم‌های لیزر

• ابزارهای اپتیکی دقیق

• تجهیزات پزشکی

• سیستم‌های تصویربرداری

• دستگاه‌های طیف‌سنجی

این پوشش‌ها با دقت نانومتری طراحی و اجرا می‌شوند تا نیازهای دقیق‌ترین کاربردهای اپتیکی را برآورده سازند.

• اطلاعات فنی

درجه DUV (فرابنفش عمیق)

ویژگی‌های فنی و مشخصات محصول:

1. ابعاد استاندارد:

• قطرهای معمول: ۵۰ و ۱۰۰ میلی‌متر

• حداکثر قطر قابل تولید: ۱۲۰ میلی‌متر

2. مشخصات اپتیکی:

• محدوده طول موج کاربردی: ۱۱۰ نانومتر تا ۶ میکرومتر

• میزان عبوردهی:

  • بیش از ۷۰% در طول موج ۱۴۰ نانومتر

  • بیش از ۹۰% در طول موج ۲۸۰ نانومتر

  • بیش از ۹۰% در طول موج ۵ میکرومتر

3. ساختار بلوری:

• ساختار تک‌بلوری (Monocrystalline)

4. کیفیت نوری:

• عبوردهی داخلی: بیش از ۹۹% در طول موج ۲۸۰ نانومتر (برای نمونه‌های ۱۰ میلی‌متری)

• دوگانگی شکست تنشی: حداکثر ۱۰ نانومتر بر سانتیمتر در طول موج ۶۳۳ نانومتر

5. تست‌های کنترل کیفیت:

• مقاومت در برابر تابش نور سبز با توان ۲۵-۱۲۵ میلی‌وات:

  • عدم وجود ستون نور قابل مشاهده با چشم غیرمسلح

  • عاری از حباب‌های هوا

  • بدون ذرات پراکنده نور

کاربردهای ویژه:

• سیستم‌های لیتوگرافی پیشرفته

• طیف‌سنجی فرابنفش عمیق

• تحقیقات علمی در محدوده VUV

• سیستم‌های اپتیکی پرتوان

این محصول با استانداردهای دقیق کیفیت تولید شده و برای کاربردهای حساس در محدوده فرابنفش عمیق مناسب می‌باشد.

آزمون عبوردهی نوری (Transmittance Test)

تجهیزات آزمایشگاهی:

1. طیف‌سنج فرابنفش-مرئی (UV-Visible Spectrophotometer)

2. کرنش‌سنج (Strain gauges)

3. لیزر اشاره‌گر (سبز، توان 25-125 میلی‌وات)

ویژگی‌های نمونه‌های آزمایشی:

• جنس نمونه: بلورهای فلورید لیتیم (LiF)

• قطر نمونه: 20 تا 50 میلی‌متر

• ضخامت نمونه: 10 ± 0.5 میلی‌متر

• کیفیت سطح: پرداخت شده با استاندارد سطحی 80/50

محدوده‌های طیفی آزمایش:

1. محدوده فرابنفش-مرئی: 190 تا 1100 نانومتر

2. محدوده مادون قرمز: 2.5 تا 12 میکرومتر

شرایط پذیرش محصول:

• عبوردهی نوری (T) باید بیشتر از 92% در طول موج 280 نانومتر باشد.

روش‌شناسی آزمایش:

1. نمونه‌ها پس از آماده‌سازی و پرداخت سطحی، تحت شرایط کنترل‌شده آزمایش می‌شوند.

2. اندازه‌گیری‌ها در محیطی با دمای ثابت و رطوبت کنترل‌شده انجام می‌گیرد.

3. داده‌های عبوردهی در محدوده‌های مشخص‌شده با دقت بالا ثبت و تحلیل می‌شوند.

ملاحظات کیفی:

• سطح نمونه‌ها باید عاری از هرگونه خط، خراش یا ناهمواری باشد.

• نمونه‌ها قبل از آزمایش باید به‌دقت تمیز و عاری از آلودگی‌های سطحی شوند.

• شرایط محیط آزمایش باید مطابق با استانداردهای بین‌المللی باشد.

تکبلور (مونوکریستال)

ویژگی‌های ظاهری:

• در بررسی با نور روز و با چشم غیرمسلح:

  • هیچ مرز دانهای (grain boundaries) قابل مشاهده نیست

  • نوارهای حصیرمانند (wicker-like stripes) روی سطح کریستال دیده نمی‌شود

توضیحات علمی:
ساختار تکبلور به دلیل دارا بودن شبکه کریستالی کاملاً منظم و یکپارچه، فاقد هرگونه مرز دانهای یا ناهنجاری‌های ساختاری قابل مشاهده است. این ویژگی نشان‌دهنده خلوص بالا و یکنواختی کامل در آرایش اتمی ماده می‌باشد.

ملاحظات آزمایشی:

• بررسی با چشم غیرمسلح تحت نور طبیعی روز انجام می‌شود

• عدم وجود هرگونه ناهمگونی بصری نشانه کیفیت بالای بلور است

• این ویژگی برای کاربردهای اپتیکی حائز اهمیت است

کاربردهای مهم:

• قطعات اپتیکی با کارایی بالا

• ابزارهای نوری دقیق

• تجهیزات لیزر

• صنایع نیمه‌هادی

این مشخصه ظاهری نشانگر کیفیت عالی و ساختار ایده‌آل کریستال برای کاربردهای پیشرفته علمی و صنعتی است.

زیرکریستال (Sub-crystal)

مشخصات ظاهری:

• در بررسی با نور روز و با چشم غیرمسلح:

  • نوارهای بیدی شکل (willow stripes) روی سطح کریستال مشاهده می‌شود

  • مساحت این نوارها کمتر از ۱/۶ قطر کلی کریستال است

  • پس از پرداخت و صیقلکاری، این نوارها کاملاً محو می‌شوند

ویژگی‌های ساختاری:

1. ناهنجاری‌های سطحی:

   • نوارهای بیدی شکل نشانگر وجود تنش‌های داخلی جزئی در ساختار بلور هستند

   • این ناهنجاری‌ها عمدتاً سطحی بوده و به عمق نفوذ نکرده‌اند

2. قابلیت پرداخت:

   • امکان حذف کامل ناهنجاری‌های ظاهری با عملیات صیقلکاری

   • کیفیت سطح نهایی قابل مقایسه با کریستال‌های درجه یک

کاربردهای صنعتی:

• مناسب برای کاربردهای نیمه‌حساس اپتیکی

• استفاده در تجهیزاتی که نیاز به پرداخت نهایی دارند

• کاربردهای آزمایشگاهی با استانداردهای متوسط

نکته فنی:
وجود این ناهنجاری‌های سطحی به معنای نقص ساختاری عمقی نیست و با پرداخت مناسب، کارایی اپتیکی کریستال به سطح مطلوب می‌رسد.

چندبلور (پلی‌کریستال)

ویژگی‌های ظاهری:

• در بررسی با نور روز و با چشم غیرمسلح:

  • خطوط مرزی نفوذکننده بین بلورها (crystal boundary lines) به وضوح قابل مشاهده است

  • اختلاف واضحی در میزان روشنایی و تاریکی بین دو طرف مرزهای بلوری وجود دارد

ویژگی‌های ساختاری:

1. ساختار دانهای:

   • تشکیل شده از بلورهای کوچک متعدد با جهت‌گیری‌های مختلف

   • مرزهای دانه‌ای (grain boundaries) واضح و مشخص

2. رفتار نوری:

   • تفاوت در ضریب شکست دانه‌های مجاور

   • ایجاد کنتراست نوری در مرز دانه‌ها به دلیل اختلاف جهت کریستالوگرافی

کاربردهای صنعتی:

• مناسب برای کاربردهای غیرحساس اپتیکی

• استفاده در صنایعی که استحکام مکانیکی مهم‌تر از خواص نوری یکنواخت است

• کاربردهای عمومی در ساخت قطعات صنعتی

ملاحظات کیفی:

• این ساختار نشان‌دهنده وجود ناهمگونی در جهت‌گیری شبکه‌ای بلور است

• مرزهای دانه‌ای می‌توانند به عنوان مراکز تمرکز تنش عمل کنند

• خواص فیزیکی در جهات مختلف ممکن است متفاوت باشد

این ویژگی‌ها نشان‌دهنده ماهیت ناهمگون و چندبلوره ماده است که بر خلاف ساختارهای تک‌بلور (مونوکریستال)، از یکنواختی اپتیکی و ساختاری کمتری برخوردار می‌باشد.

مواد اپتیکی و کاربردهای تخصصی آنها

1. شیشه اپتیکی N-BK7:

• پرکاربردترین ماده برای ساخت قطعات اپتیکی باکیفیت

• محدوده عبوردهی عالی: 350 تا 2000 نانومتر (مرئی تا مادون قرمز نزدیک)

• کاربردها: تلسکوپ‌ها، سیستم‌های لیزری و اپتیک مرئی

• نکته: زمانی انتخاب می‌شود که مزایای سیلیکای ذوب‌شده UV مورد نیاز نباشد

2. سیلیکای ذوب‌شده UV:

• محدوده عبوردهی گسترده: 185 تا 2100 نانومتر

• مزایا:

  • یکنواختی بهتر نسبت به N-BK7

  • ضریب انبساط حرارتی پایین‌تر

• کاربردهای ویژه: لیزرهای پرتوان و سیستم‌های تصویربرداری دقیق

3. فلورید کلسیم (CaF2):

• محدوده کاری: 180 نانومتر تا 8 میکرومتر

• ویژگی‌های کلیدی:

  • عبوردهی بالا

  • ضریب شکست پایین

  • مقاومت بالا در برابر آسیب لیزر

• کاربردها: طیف‌سنج‌ها، سیستم‌های تصویربرداری حرارتی و لیزرهای اگزایمر

4. فلورید باریم (BaF2):

• محدوده طیفی وسیع: 200 نانومتر تا 11 میکرومتر

• مزایا:

  • مقاوم در برابر تابش‌های پرانرژی

  • خاصیت سینتیلاسیون عالی

• محدودیت‌ها:

  • مقاومت کم در برابر رطوبت

  • تخریب در دمای 500 درجه سانتیگراد در حضور رطوبت

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

5. فلورید منیزیم (MgF2):

• محدوده بهینه: 200 نانومتر تا 6 میکرومتر

• ویژگی‌های ممتاز:

  • مقاومت شیمیایی بالا

  • تحمل شوک حرارتی و مکانیکی

  • سختی کانوپ: 415

  • ضریب شکست: 1.38

6. سلنید روی (ZnSe):

• محدوده کاری: 600 نانومتر تا 16 میکرومتر

• کاربردهای اصلی:

  • تصویربرداری حرارتی و مادون قرمز

  • سیستم‌های پزشکی

  • لیزرهای CO2 پرتوان

• ملاحظات:

  • ماده نرم (سختی کانوپ 120)

  • نیاز به مراقبت ویژه در تمیزکاری و نگهداری

7. سیلیکون (Si):

• محدوده کاری: 1.2 تا 8 میکرومتر

• مزایا:

  • چگالی پایین

  • سختی بالا (کانوپ 1150)

• محدودیت: جذب بالا در 9 میکرومتر

8. ژرمانیم (Ge):

• محدوده بهینه: 2 تا 16 میکرومتر

• ویژگی‌های کلیدی:

  • ضریب شکست بالا

  • ابیراهی رنگی کم

• ملاحظات:

  • حساسیت دمایی بالا

  • محدودیت دمای کار: زیر 100 درجه سانتیگراد

  • چگالی بالا (5.33 گرم بر سانتیمتر مکعب)

9. CVD ZnS:

• ماده منحصر به فرد برای محدوده مرئی تا مادون قرمز موج بلند (LWIR)

• کاربردهای پیشرفته:

  • پنجره‌های “سه اپتیکی”

  • سیستم‌های تصویربرداری حرارتی با وضوح بالا

  • پنجره‌های ترکیبی لیزر مادون قرمز نزدیک/دو رنگ

هر یک از این مواد با توجه به ویژگی‌های منحصر به فرد خود، در کاربردهای اپتیکی خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند و انتخاب آن‌ها بستگی به نیازهای دقیق سیستم اپتیکی مورد نظر دارد.