لنزهای دوکوژ از جنس فلورید کلسیم

توضیحات

لنزهای دوکوژ (Double-Convex) از جنس فلورید کلسیم (CaF₂)

کریستال فلورید کلسیم (CaF₂) با ویژگی‌های منحصر به فرد زیر:

• سختی بالا

• مقاومت قابل توجه در برابر شوک‌های مکانیکی و حرارتی

• عبوردهی عالی در محدوده‌های فرابنفش، مرئی و مادون قرمز

این ماده کاربردهای گسترده‌ای در حوزه‌های علمی و فناوری دارد، از جمله:

• سیستم‌های لیزری

• اپتیک مادون قرمز

• اپتیک فرابنفش

• آشکارسازهای پرانرژی

ویژگی‌های اپتیکی ممتاز:

• عملکرد استثنایی در محدوده فرابنفش (بهترین کریستال اپتیکی شناخته شده در این محدوده)

• عبوردهی بالا همراه با تابش فلورسانس پایین

• ماده ایده‌آل برای:

  • آشکارسازهای فرابنفش

  • لیزرهای فرابنفش

  • سیستم‌های اپتیکی فرابنفش

مشخصات لنزهای دوکوژ:

لنزهای دوکوژ دارای دو سطح محدب کروی هستند که شامل:

• سطح ورودی (Incident surface)

• سطح خروجی (Emitting surface)

ویژگی‌های کانونی:

• فاصله کانونی بلندتر در مرکز لنز

• فاصله کانونی کوتاه‌تر در حاشیه لنز

قابلیت‌های تولیدی شرکت ما:

• تولید لنزهای دوکوژ فلورید کلسیم با قطر 2 تا 300 میلی‌متر

• ضخامت 0.12 تا 60 میلی‌متر

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

• امکان ساخت با سوراخ مرکزی (Through holes)

فرآیندهای پرداخت:

1. پرداخت با دیسک ژله‌ای

2. پرداخت سرعت بالا

3. پرداخت حلقوی

4. پرداخت CNC

تجهیزات کنترل کیفیت:

• اینترفرومتر ZYGO

• میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)

• اکسنتری‌سنج بازتابی و عبوری

• گونیومتر 15 ثانیه‌ای

• سیستم مرکزبندی UV ژل

• ضخامت‌سنج لیزری غیرتماسی

• تصویربردار دو بعدی

• سنجش‌گر قطر کره

گزینه‌های پوشش دهی:

• MgF₂

• پوشش ضدبازتاب UV (UV-AR)

• پوشش ضدبازتاب UV-VIS

• پوشش ضدبازتاب VIS-EXT

• پوشش ضدبازتاب VIS-NIR

• پوشش ضدبازتاب NIR I

• پوشش ضدبازتاب NIR II

• پوشش ضدبازتاب Telecom-NIR

• پوشش ضدبازتاب SWIR

• پوشش ضدبازتاب YAG-BBAR

این لنزها با بالاترین استانداردهای کیفی و دقیق‌ترین روش‌های تولید ساخته می‌شوند تا نیازهای پیچیده‌ترین سیستم‌های اپتیکی را برآورده سازند.

 

• معرفی محصولات

لنزهای دوکوژ فلورید کلسیم (CaF₂) – ویژگی‌ها و کاربردها

مشخصات طیفی و نوری:
کریستال‌های فلورید کلسیم (CaF₂) دارای محدوده عبوردهی گسترده از ۱۳۰ نانومتر تا ۱۰ میکرومتر می‌باشند. این ماده با دارا بودن ویژگی‌های منحصر به فرد زیر، کاربردهای وسیعی در حوزه‌های علمی و فناوری دارد:

ویژگی‌های فیزیکی:
۱. سختی بالا
۲. مقاومت قابل توجه در برابر:

• شوک‌های مکانیکی

• شوک‌های حرارتی
  ۳. عبوردهی نوری عالی در محدوده‌های:

• فرابنفش (UV)

• مرئی

• مادون قرمز (IR)

کاربردهای تخصصی:

• سیستم‌های لیزری پیشرفته

• اپتیک مادون قرمز (IR optics)

• اپتیک فرابنفش (UV optics)

• آشکارسازهای پرانرژی (high-energy detectors)

مزایای کلیدی در محدوده فرابنفش:

• عملکرد استثنایی در ناحیه قطع UV (UV cut-off band)

• عبوردهی بالا همراه با تابش فلورسانس پایین

• ماده ایده‌آل برای:

  • حسگرهای نوری فرابنفش (UV photodetectors)

  • لیزرهای فرابنفش (UV lasers)

  • سیستم‌های اپتیکی فرابنفش (UV optical systems)

لنزهای دوکوژ فلورید کلسیم:
این لنزها به طور معمول در کاربردهای تصویربرداری با دقت بالا و محدودیت‌های خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.

توانایی‌های تولیدی:
شرکت ما قادر به تولید این لنزها با مشخصات زیر می‌باشد:

• ابعاد و اندازه‌های متنوع

• فواصل کانونی مختلف

• دقت اپتیکی بالا مطابق با استانداردهای بین‌المللی

این محصولات با استفاده از پیشرفته‌ترین فناوری‌های تولید و کنترل کیفیت ساخته می‌شوند تا نیازهای دقیق‌ترین کاربردهای اپتیکی را برآورده سازند.

لنزهای دوکوژ (Biconvex Lenses) – ویژگی‌ها و پارامترهای فنی

ساختار و عملکرد اپتیکی:
لنزهای دوکوژ دارای دو سطح کروی با شعاع انحنای یکسان می‌باشند که این ویژگی منجر به خصوصیات زیر می‌شود:

• فاصله جسم و تصویر برابر یا بسیار نزدیک به هم (در حالتی که تفاوت ناچیز باشد)

• تمرکز نور در یک نقطه با فاصله کانونی مثبت

• قابلیت استفاده در دو حالت:
  ۱. متمرکز کردن پرتوهای موازی (Collimated Beam)
  ۲. موازی کردن نور نقطه‌ای (Point Source Collimation)

کاربردهای اصلی:

• سیستم‌های تصویربرداری اپتیکی

• دستگاه‌های متمرکزکننده پرتو

• تجهیزات کولیماتور

پارامترهای فنی مهم:

راهنمای انتخاب:
با توجه به نیازهای هر کاربرد می‌توان لنز مناسب را بر اساس موارد زیر انتخاب نمود:

• محدوده طیفی مورد نیاز

• شرایط محیطی (دما، رطوبت و …)

• الزامات مکانیکی (مقاومت در برابر ضربه و ارتعاش)

• دقت اپتیکی مورد نیاز

این لنزها به دلیل طراحی متقارن و خواص اپتیکی قابل پیش‌بینی، از پرکاربردترین المان‌ها در سیستم‌های اپتیکی دقیق محسوب می‌شوند.

فلورید کلسیم (CaF₂) – کریستال اپتیکی طبیعی با کاربردهای صنعتی مهم

ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی:
فلورید کلسیم به صورت کریستال مکعبی بیرنگ در طبیعت یافت می‌شود. این ماده که از معدود کریستال‌های طبیعی موجود محسوب می‌شود، در آب نامحلول است.

خصوصیات اپتیکی ممتاز:

1. محدوده عبوردهی گسترده از فرابنفش تا مادون قرمز

2. عبوردهی نوری بالا در محدوده کاری

3. ضریب شکست پایین نسبت به سایر مواد اپتیکی

4. پراکندگی نسبی بالا که آن را برای کاربردهای خاص مناسب می‌سازد

اهمیت صنعتی:
این ترکیب به دلیل دارا بودن ویژگی‌های اپتیکی منحصر به فرد، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع اپتیکی پیدا کرده است. از جمله:

• ساخت لنزها و منشورهای دقیق

• تولید پنجره‌های اپتیکی برای سیستم‌های حساس

• کاربرد در تجهیزات طیف‌سنجی پیشرفته

مزایای کلیدی:

• پایداری شیمیایی عالی

• مقاومت حرارتی خوب

• قابلیت پرداخت سطح با کیفیت بالا

• عملکرد عالی در محیط‌های پرتنش

این ویژگی‌ها فلورید کلسیم را به یکی از مواد استراتژیک در صنعت اپتیک دقیق تبدیل کرده است.

 

کاربردهای کریستال فلورید کلسیم (CaF₂) در اپتیک پیشرفته

محدوده کاری و مصارف اپتیکی:
کریستال‌های فلورید کلسیم به دلیل عبوردهی بالا و آستانه تحمل بسیار زیاد در برابر آسیب‌های لیزری در ناحیه فرابنفش عمیق، به طور گسترده در ساخت موارد زیر از محدوده فرابنفش خلأ تا مادون قرمز میانی استفاده می‌شوند:

• پنجره‌های اپتیکی

• لنزها

• منشورها

• تقسیم‌کننده‌های پرتو (Beam Splitter)

• زیرلایه‌های اپتیکی

کاربردهای تخصصی در سیستم‌های لیزری:
۱. لیزرهای اگزایمر در محدوده فرابنفش خلأ:

• استفاده از کریستال‌های تک‌بلور با خلوص بالا به عنوان پنجره

۲. لیزرهای شیمیایی و لیزرهای مونوکسید کربن:

• استفاده از کریستال‌های تک‌بلور یا کریستال‌های تک‌بلور آهنگری شده

مزایای منحصر به فرد در محدوده فرابنفش خلأ:

• عملکرد بی‌نظیر نسبت به سایر مواد اپتیکی

• مقاومت بالا در برابر:

  • پرتودهی

  • ازون

  • خوردگی توسط فلوئور

• هزینه تولید مقرون به صرفه

ویژگی‌های کلیدی:

• پایداری شیمیایی استثنایی

• دوام مکانیکی بالا

• قابلیت استفاده در محیط‌های پرتنش

• طول عمر عملیاتی طولانی

این ترکیب منحصر به فرد از خواص، فلورید کلسیم را به ماده‌ای ضروری در ساخت تجهیزات اپتیکی پیشرفته و سیستم‌های لیزری پرتوان تبدیل کرده است.

 

 

• اطلاعات فنی

آزمون عبوردهی نوری کریستال‌های فلورید کلسیم

۱. تجهیزات آزمایشگاهی:

• طیف‌سنج فرابنفش-مرئی (UV-Visible Spectrophotometer)

۲. مشخصات نمونه‌ها:

• کریستال‌های فلورید کلسیم بدون پراکندگی نور

• قطر نمونه‌ها: حداقل ۲۰ میلی‌متر

• ضخامت نمونه‌ها: حداقل ۳ میلی‌متر

• کیفیت پرداخت سطح: استاندارد ۸۰/۵۰

۳. درجه کیفی:

• درجه IR (مادون قرمز)

۴. نتایج آزمون عبوردهی:

• عبوردهی در ۴۰۰ نانومتر و بالاتر: بیش از ۹۳٪

• رفتار طیفی در محدوده ۲۰۰-۴۰۰ نانومتر:

  • احتمال وجود جذب در ۲۰۵ نانومتر

  • احتمال مشاهده پیک جذب در ۳۰۶ نانومتر

ملاحظات فنی:

• کلیه اندازه‌گیری‌ها تحت شرایط استاندارد آزمایشگاهی انجام می‌شود

• کیفیت پرداخت سطح تأثیر مستقیم بر نتایج آزمون دارد

• وجود جذب در محدوده فرابنفش ویژگی ذاتی برخی کریستال‌های فلورید کلسیم است

این آزمون جهت ارزیابی کیفیت اپتیکی کریستال‌ها برای کاربردهای تخصصی در سیستم‌های اپتیکی طراحی شده است.

ساختار تک‌بلوری (Monocrystalline)

ویژگی‌های ظاهری:

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

  • هیچ مرز دانهای (grain boundaries) قابل مشاهده نیست

  • خطوط یا نوارهای بافت‌دار (wicker-like stripes) روی سطح کریستال دیده نمی‌شود

توجیه علمی:
این ویژگی ناشی از ساختار بلوری کاملاً یکنواخت و منظم در سرتاسر نمونه است که:

• فاقد هرگونه مرز دانهای بین بلورهای مجاور می‌باشد

• عدم وجود ناهمسانگردی در سطح ماکروسکوپی

• نشانگر کیفیت بالای رشد بلور و خلوص ساختاری است

ملاحظات فنی:

• این مشخصه ظاهری نشانگر عیوب بسیار کم در ساختار بلوری است

• از مهم‌ترین پارامترهای کیفی در کاربردهای اپتیکی حساس محسوب می‌شود

• برای کاربردهای لیزرهای پرتوان و سیستم‌های تصویربرداری دقیق ضروری است

روش بررسی:

• بازرسی چشمی تحت نور سفید طبیعی

• زاویه دید عمود بر سطح نمونه

• عدم نیاز به بزرگنمایی یا ابزار ویژه

 

زیرکریستال (Sub-crystal)

ویژگی‌های ظاهری:

• در بررسی با نور روز و با چشم غیرمسلح:

  • نوارهای موجدار شبیه برگ بید (willow stripes) روی سطح کریستال مشاهده می‌شود

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

  • پس از پرداخت سطح (polishing)، این نوارها کاملاً محو می‌شوند

توجیه علمی:
این پدیده ناشی از:
۱. وجود نواحی با جهت‌گیری بلوری نیمه‌منظم (Sub-grain structure)
۲. تغییرات جزئی در شبکه کریستالی
۳. تنش‌های باقیمانده در حین رشد بلور

ملاحظات فنی:

• محدودیت مساحت ۱/۶ نشان‌دهنده میزان قابل قبول ناهمسانگردی است

• فرآیند پولیش با حذف لایه سطحی، این ناهمسانگردی ظاهری را از بین می‌برد

• برای کاربردهای اپتیکی با دقت متوسط قابل استفاده است

روش بررسی:

• مشاهده در نور طبیعی روز

• زاویه دید ۴۵ درجه نسبت به سطح

• عدم نیاز به ابزار بزرگنمایی

 

ساختار چندبلوری (Polycrystalline)

ویژگی‌های ظاهری:

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

  • خطوط مرز بلوری نافذ (penetrating crystal boundary lines) به وضوح قابل مشاهده هستند

  • اختلاف محسوسی در میزان روشنایی دو طرف مرزهای بلوری وجود دارد

توجیه علمی:
این پدیده ناشی از:
۱. وجود دانه‌های بلوری متعدد با جهت‌گیری‌های متفاوت
۲. تفاوت در ضریب شکست و بازتاب نور بین دانه‌های مجاور
۳. ناهمسانگردی اپتیکی ذاتی در مواد چندبلوری

ملاحظات فنی:

• شدت کنتراست مرزها به عوامل زیر بستگی دارد:

  • اختلاف زاویه جهت‌گیری بلوری دانه‌های مجاور

  • میزان ناخالصی‌های مرزدانه‌ای

  • شرایط روشنایی محیط

• این ویژگی در کاربردهای اپتیکی حساس ممکن است محدودیت ایجاد کند

روش بررسی:

• مشاهده در نور طبیعی با زاویه دید متغیر

• تغییر زاویه تابش نور برای بررسی تغییرات کنتراست

• امکان استفاده از نور قطبی شده برای بررسی دقیق‌تر

●

مواد اپتیکی پیشرفته و کاربردهای تخصصی آنها

1. شیشه اپتیکی N-BK7:

• پرکاربردترین ماده برای تولید قطعات اپتیکی باکیفیت

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

• کاربردهای اصلی: تلسکوپ‌ها، سیستم‌های لیزری و تجهیزات اپتیکی عمومی

2. سیلیکای ذوب شده UV:

• محدوده کاری گسترده: 185-2100 نانومتر

• مزایای کلیدی:

  • یکنواختی بالا

  • ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین

• مناسب برای لیزرهای پرتوان و سیستم‌های تصویربرداری دقیق

3. فلورید کلسیم (CaF₂):

• محدوده عبوردهی: 180 نانومتر تا 8 میکرومتر

• ویژگی‌های منحصر به فرد:

  • ضریب شکست پایین

  • مقاومت بالا در برابر لیزرهای پرتوان

• کاربردهای ویژه: طیف‌سنجی، تصویربرداری حرارتی و لیزرهای اگزایمر

4. فلورید باریم (BaF₂):

• پهنای باند گسترده: 200 نانومتر تا 11 میکرومتر

• مقاوم در برابر تابش‌های پرانرژی

• ملاحظات کاربردی:

  • حساس به رطوبت (حداکثر دمای کاری 500°C در محیط مرطوب)

  • قابل استفاده تا 800°C در محیط خشک

  • نیاز به رعایت اصول ایمنی در حمل و نقل

5. فلورید منیزیم (MgF₂):

• محدوده کاری بهینه: 200 نانومتر تا 6 میکرومتر

• مشخصات فنی:

  • سختی موس: 415

  • ضریب شکست: 1.38

  • مقاومت استثنایی در برابر شوک‌های حرارتی و مکانیکی

6. سلنید روی (ZnSe):

• عبوردهی بالا در محدوده 600 نانومتر تا 16 میکرومتر

• کاربردهای کلیدی:

  • تصویربرداری حرارتی و پزشکی

  • لیزرهای CO₂ پرتوان

• ملاحظات نگهداری:

  • ماده نرم (سختی موس 120)

  • نیاز به مراقبت ویژه در تمیزکاری و حمل

7. سیلیکون (Si):

• مناسب برای محدوده 1.2-8 میکرومتر

• مزیت وزن سبک در طراحی سیستم‌های حساس به وزن

• محدودیت: جذب بالا در 9 میکرومتر

8. ژرمانیم (Ge):

• محدوده کاری: 2-16 میکرومتر

• ویژگی‌های منحصر به فرد:

  • ضریب شکست بالا

  • ابیراهی رنگی کم

• محدودیت‌ها:

  • حساسیت دمایی (حداکثر دمای کاری 100°C)

  • چگالی بالا (5.33 گرم بر سانتیمتر مکعب)

9. سولفید روی CVD (ZnS):

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

• کاربردهای پیشرفته:

  • پنجره‌های “سه‌گانه اپتیکی”

  • سیستم‌های تصویربرداری حرارتی با وضوح بالا

  • پنجره‌های ترکیبی لیزر/مادون قرمز

هر یک از این مواد با توجه به ویژگی‌های فیزیکی و اپتیکی منحصر به فرد، در کاربردهای خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. انتخاب ماده مناسب به پارامترهای طراحی سیستم از جمله محدوده طیفی مورد نیاز، شرایط محیطی و الزامات مکانیکی بستگی دارد.