منیزیم فلوراید پلی کریستال

توضیحات

منیزیم فلوراید پلی‌کریستاله (Polycrystalline MgF₂)

معرفی محصول:

منیزیم فلوراید یک ترکیب بلوری با سیستم تتراگونال است که دارای خواص نوری و مکانیکی-حرارتی عالی می‌باشد. محدوده انتقال نوری این ماده ۱۲۰ تا ۷۵۰۰ نانومتر است و حتی در محدوده طیف فرابنفش عمیق (Deep Ultraviolet) نیز انتقال نور مطلوبی دارد. منیزیم فلوراید پلی‌کریستاله اغلب برای ساخت پنجره‌های محافظ یا به‌عنوان هدف پوشش‌دهی (Coated Targets) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این ماده یک انتخاب ایده‌آل برای مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی، آسیب‌های لیزری، شوک‌های مکانیکی و تنش‌های حرارتی است.

توانایی‌های تولید:

ما قادر به ارائه انواع مقاطع خام و پردازش‌شده منیزیم فلوراید پلی‌کریستاله در ابعاد و اشکال مختلف هستیم، از جمله:

• اشکال پایه: گرد، مستطیلی، سوراخ‌دار

• قطعات نهایی: پنجره‌های اپتیکی، لنز، گالوانومتر، و سایر اشکال سفارشی

این محصول با کیفیت بالا و دقت ابعادی متناسب با نیازهای صنعتی و پژوهشی عرضه می‌شود

• 
  

  معرفی محصول:

منیزیم فلوراید (MgF₂) – معرفی محصول

منیزیم فلوراید یک ماده بلوری با ساختار تتراگونال است که از خواص نوری و ترمو-مکانیکی ممتازی برخوردار می‌باشد. این ماده در محدوده طیفی ۱۲۰ تا ۷۵۰۰ نانومتر عبور نور بالایی دارد و حتی در ناحیه فرابنفش عمیق (Deep UV) نیز عملکرد مطلوبی از خود نشان می‌دهد.

کاربردهای کلیدی:

• ساخت پنجره‌های محافظ در سیستم‌های اپتیکی

• استفاده به عنوان هدف پوشش‌دهی (Coated Targets) در فرآیندهای لایه‌گذاری

توانایی‌های تولیدی شرکت ما:
تأمین انواع مقاطع خام (بلانک) و پردازش‌شده از منیزیم فلوراید پلی‌کریستاله در ابعاد و مشخصات فنی مختلف، متناسب با نیازهای خاص مشتریان.

این محصول با کیفیت بالا و دقت ابعادی دقیق، گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای حساس در صنایع اپتیک، لیزر و فناوری‌های پیشرفته می‌باشد

توانایی‌های تولید شرکت ما:

شرکت ما قادر به تأمین انواع مقاطع پلی‌کریستال منیزیم فلوراید در دو فرم خام (بلانک) و پردازش‌شده با مشخصات فنی متنوع می‌باشد.

انواع اشکال قابل ارائه:

1. مقاطع خام (بلانک):

• گرد (Round)

• مستطیلی (Rectangular)

• سوراخ‌دار (Drilled)

2. محصولات پردازش‌شده:

• پنجره‌های اپتیکی (Windows)

• لنزهای نوری (Lenses)

• گالوانومترها (Galvanometers)

• قطعات با اشکال خاص و سفارشی (Special Shaped)

تمامی محصولات با دقت ابعادی بالا و کیفیت مطلوب برای کاربردهای صنعتی و تحقیقاتی تولید می‌شوند. ما آماده همکاری برای تأمین نیازهای خاص و سفارشی مشتریان محترم می‌باشیم

منیزیم فلوراید (MgF₂) – ویژگی‌های کلیدی

منیزیم فلوراید ماده‌ای با عملکرد عالی است که مقاومت قابل توجهی در برابر موارد زیر دارد:

• خوردگی شیمیایی

• آسیب‌های لیزری

• شوک‌های مکانیکی

• تنش‌های حرارتی

خصوصیات فیزیکی و نوری:

• از کلسیم فلوراید (CaF₂) سخت‌تر، اما در مقایسه با سیلیکای گداخته (Fused Silica) نرم‌تر است.

• دارای هیدرولیز جزئی در شرایط خاص

• سختی موس: 415

• ضریب شکست نور: 1.38 (در محدودهٔ مرئی)

این ترکیب به‌عنوان ماده‌ای با پایداری بالا، گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای حساس در اپتیک پیشرفته و محیط‌های صنعتی چالش‌برانگیز محسوب می‌شود

پوشش‌دهی نوری (Optical Coating) – تعریف و قابلیت‌ها

پوشش‌دهی به فرآیند اعمال یک لایه نازک از مواد شفاف دی‌الکتریک یا فلزی بر روی سطح زیرلایه به روش‌های فیزیکی یا شیمیایی اطلاق می‌شود. هدف از این فرآیند، تغییر ویژگی‌های بازتاب و عبور نور از سطح مواد برای دستیابی به موارد زیر است:
• کاهش یا افزایش بازتاب نور
• تقسیم پرتو (Beam Splitting)
• تفکیک رنگی (Color Separation)
• فیلتراسیون نوری (Light Filtering)
• کنترل پلاریزاسیون (Polarization)

انواع پوشش‌های نوری قابل ارائه:

1. لایه‌های ضد بازتاب (Anti-Reflective Coatings)

2. لایه‌های بازتاب بالا (High-Reflective Coatings)

3. لایه‌های طیفی (Spectral Coatings)

4. لایه‌های فلزی (Metallic Coatings)

ویژگی‌های خاص:

• ارائه لایه‌های ضد بازتاب پهن‌باند برای محدوده‌های مختلف طیفی شامل:
  • فرابنفش (UV)
  • نور مرئی (Visible)
  • فروسرخ نزدیک (NIR)
  • فروسرخ میانی (Mid-IR)

تمامی پوشش‌ها با استفاده از پیشرفته‌ترین تکنیک‌های لایه‌گذاری و با دقت نانومتری تولید می‌شوند تا نیازهای دقیق کاربردهای اپتیکی و لیزر را برآورده سازند

• اطلاعات فنی

درجه UV (فرابنفش)

● ابعاد معمول:
φ40mm×100mm، φ70mm×100mm، φ100mm×100mm

● حداکثر اندازه:
φ200mm×50mm

● محدوده طول موج:
280 نانومتر تا 6 میکرومتر

● ساختار بلوری:
تک‌کریستال، زیرساختار، چندکریستال

● عبور نور:
بیش از 92% در محدوده 280 نانومتر تا 6 میکرومتر (نمونه با ضخامت 10mm)

● عبور نور داخلی:
بیش از 99.0% در 280 نانومتر (نمونه با ضخامت 10mm)

● میانگین شکست دوگانه ناشی از تنش:
10 تا 20 نانومتر بر سانتی‌متر در 633 نانومتر

● شکست دوگانه ناشی از تنش کمتر از 10 نانومتر بر سانتی‌متر:
نیازمند رشد به روش CZ (چکرالسکی)

● یکنواختی نوری:
PV 3 تا 20ppm در 633 نانومتر

● تست نور سبز 25 میلی‌وات:
بدون ستون نور قابل مشاهده با چشم غیرمسلح، حباب یا ذرات پراکنده

درجه DUV (فرابنفش عمیق)

● ابعاد معمول:
φ40mm×100mm، φ70mm×100mm، φ100mm×100mm

● حداکثر اندازه:
φ200mm×50mm

● محدوده طول موج:
120 نانومتر تا 6 میکرومتر

● ساختار بلوری:
تک‌کریستال، زیرساختار، چندکریستال

● عبور نور:
T>60% در 121 نانومتر؛ T>85% در 160 نانومتر؛ T>90% در 200 نانومتر (نمونه با ضخامت 10mm)

● عبور نور داخلی:
بیش از 99.0% در 200 نانومتر (نمونه با ضخامت 10mm)

● میانگین شکست دوگانه ناشی از تنش:
کمتر از 10 نانومتر بر سانتی‌متر در 633 نانومتر، نیازمند رشد به روش CZ

● یکنواختی نوری:
PV 3 تا 10ppm در 633 نانومتر

● تست نور سبز 25-125 میلی‌وات:
بدون ستون نور قابل مشاهده با چشم غیرمسلح، حباب یا ذرات پراکنده

آزمون عبور نور (Transmittance Test)

● تجهیزات آزمایش:
طیف‌سنج فرابنفش-مرئی (UV-Visible Spectrophotometer)

● نمونه‌های آزمایش:

• بلورهای منیزیم فلوراید

• قطر نمونه: 20 تا 50 میلی‌متر

• ضخامت نمونه: 10 ± 0.5 میلی‌متر

• کیفیت سطح صیقل‌کاری شده: 80/50

● محدوده طول موج آزمایش:

• محدوده اول: 190 نانومتر تا 1100 نانومتر

• محدوده دوم: 2.5 میکرومتر تا 12 میکرومتر

● الزامات کیفی:

• میزان عبور نور (T) باید بیشتر از 92% در طول موج 280 نانومتر باشد

ملاحظات:

1. کلیه اندازه‌گیری‌ها در شرایط استاندارد آزمایشگاهی انجام می‌شود

2. نمونه‌ها باید عاری از هرگونه ناخالصی و عیوب اپتیکی باشند

3. دقت اندازه‌گیری دستگاه باید حداقل ±1% باشد

تک کریستال (Monocrystalline)

● ویژگی‌های ظاهری:
در بررسی بصری با نور روز و با چشم غیرمسلح:

• هیچ مرز دانه (grain boundary) قابل مشاهده‌ای بر سطح کریستال وجود ندارد

• نوارهای بافته‌مانند (wicker-like stripes) در سطح کریستال دیده نمی‌شود

ملاحظات فنی:

1. این ویژگی نشان‌دهنده ساختار بلوری کاملاً یکنواخت و عاری از نقص‌های ماکروسکوپی است

2. کیفیت سطح باید مطابق با استانداردهای اپتیکی برای کاربردهای دقیق باشد

3. عدم وجود ناهنجاری‌های بصری نشانگر رشد کنترل‌شده و شرایط بهینه ساخت می‌باشد

زیرکریستال (Sub-crystal)

• ویژگی ظاهری:
  هنگام مشاهده زیر نور روز و با چشم غیرمسلح، نوارهای بیدمانند (Willow stripes) روی سطح کریستال دیده میشوند.

  • مساحت نوارها: این نوارها کمتر از ۱/۶ قطر انتهایی کریستال را پوشش میدهند.

  • تأثیر پرداخت: پس از پرداخت (پولیش) سطح کریستال، این نوارها قابل مشاهده نیستند.

توضیح علمی:

اصطلاح “زیرکریستال” به دستهای از کریستالها اشاره دارد که دارای ناهمسانگردیهای ظریف در ساختار داخلی یا سطحی خود هستند. این ناهمسانگردیها تحت نور طبیعی و بدون بزرگنمایی به شکل خطوط موجدار (شبیه به طرح برگ بید) دیده میشوند. این پدیده احتمالاً ناشی از نابجاییهای بلوری (Crystal dislocations)، تغییرات چگالی یا ناخالصیهای موضعی در حین رشد کریستال است.

• محدودیت مساحت: شرط “کمتر از ۱/۶ قطر انتهایی” نشان میدهد که این ویژگی، یک عیب گسترده نیست و تأثیر محسوسی بر کیفیت کلی کریستال ندارد.

• حذف با پرداخت: از بین رفتن نوارها پس از پولیش، تأیید میکند که این ویژگی منحصر به لایههای سطحی است و به عمق کریستال نفوذ نکرده است.

این مشخصات در طبقهبندی کیفیت کریستالها (مثلاً در صنعت جواهرسازی یا نیمهرساناها) کاربرد دارد

پلی‌کریستال (Polycrystalline)

• ویژگی ظاهری:
  هنگام مشاهده زیر نور روز و با چشم غیرمسلح، خطوط مرز بلورها (Crystal boundary lines) به صورت نافذ در سطح کریستال دیده می‌شوند.

  • اختلاف نور و تاریکی: تفاوت واضحی در میزان روشنایی و تاریکی بین دو طرف خطوط مرز بلورها وجود دارد.

توضیح علمی:

پلی‌کریستال به ماده‌ای گفته می‌شود که از بلورهای کوچک‌تر (دانه‌های کریستالی) با جهت‌گیری‌های متفاوت تشکیل شده است. مرزهای بین این بلورها (Grain boundaries) به دلیل تفاوت در زاویهٔ شبکه‌ای یا ترکیب شیمیایی، نور را به صورت متفاوت بازتاب یا شکست می‌دهند.

• خطوط مرز بلورها: این خطوط در نور طبیعی قابل مشاهده هستند، زیرا بلورهای مجاور، نور را با زوایای مختلفی منعکس می‌کنند.

• اختلاف روشنایی: تفاوت در بازتاب نور بین دو طرف مرز بلورها، ناشی از ناهمگنی در ساختار کریستالی (مانند تفاوت در جهت‌گیری یا تراکم نابجایی‌ها) است.

این ویژگی در موادی مانند فلزات، سرامیک‌ها و برخی سنگ‌های قیمتی دیده می‌شود و در تعیین خواص فیزیکی (مانند استحکام یا هدایت الکتریکی) نقش کلیدی دارد

●

مواد نوری پرکاربرد و ویژگی‌های آنها

N-BK7

N-BK7 پراستفاده‌ترین شیشه نوری برای ساخت قطعات اپتیکی باکیفیت است. این ماده دارای گذردهی عالی در محدوده مرئی تا مادون قرمز نزدیک (350-2000 نانومتر) بوده و در ساخت تلسکوپ‌ها، لیزرها و سایر سیستم‌های اپتیکی کاربرد گسترده‌ای دارد. معمولاً زمانی از N-BK7 استفاده می‌شود که مزایای سیلیکای گداخته UV (مانند عبوردهی بسیار خوب در محدوده UV و ضریب انبساط حرارتی پایین) مورد نیاز نباشد.

سیلیکای گداخته UV

سیلیکای گداخته UV عبوردهی بالایی از محدوده فرابنفش تا مادون قرمز نزدیک (185-2100 نانومتر) دارد. همچنین، نسبت به N-BK7 (H-K9L)، یکنواختی بهتر و ضریب انبساط حرارتی پایین‌تری دارد، که آن را برای کاربردهای لیزرهای پرتوان و سیستم‌های تصویربرداری ایده‌آل می‌کند.

فلورید کلسیم (CaF₂)

به دلیل عبوردهی بالا و ضریب شکست پایین در محدوده 180 نانومتر تا 8 میکرومتر، از فلورید کلسیم در ساخت پنجره‌ها و لنزهای طیف‌سنج‌ها و سیستم‌های تصویربرداری حرارتی استفاده می‌شود. همچنین، به دلیل مقاومت بالا در برابر آسیب لیزر، در لیزرهای اگزایمر کاربرد دارد.

فلورید باریم (BaF₂)

فلورید باریم عبوردهی بالایی در محدوده 200 نانومتر تا 11 میکرومتر دارد و در برابر تابش‌های پرانرژی مقاوم است. همچنین، دارای خاصیت سینتیلاسیون عالی بوده و در ساخت قطعات اپتیکی فرابنفش و مادون قرمز استفاده می‌شود.

• معایب: مقاومت کم در برابر رطوبت (در دمای 500°C تخریب می‌شود) اما در محیط خشک تا 800°C قابل استفاده است.

• هشدار: هنگام کار با این ماده باید از دستکش استفاده کرد و پس از تماس، دست‌ها را کاملاً شست.

فلورید منیزیم (MgF₂)

فلورید منیزیم برای کاربردهای 200 نانومتر تا 6 میکرومتر ایده‌آل است و در مقایسه با سایر مواد، در محدوده فرابنفش عمیق و مادون قرمز دور مقاومت بالایی دارد. این ماده در برابر خوردگی شیمیایی، آسیب لیزر، شوک مکانیکی و شوک حرارتی بسیار مقاوم است.

• سختی: 415 (نسبت به سیلیکای گداخته نرم‌تر است).

• ضریب شکست: 1.38.

سلنید روی (ZnSe)

سلنید روی عبوردهی بالایی در محدوده 600 نانومتر تا 16 میکرومتر دارد و در تصویربرداری حرارتی، سیستم‌های مادون قرمز و پزشکی استفاده می‌شود. همچنین، به دلیل جذب پایین، برای لیزرهای CO₂ پرتوان مناسب است.

• معایب: نرمی نسبی (سختی 120) و آسیب‌پذیری در برابر خراش.

• نکات نگهداری: از تماس مستقیم با ابزارهای فلزی خودداری شود و برای حمل آن از دستکش یا پوشش لاستیکی استفاده گردد.

سیلیکون (Si)

سیلیکون در محدوده مادون قرمز نزدیک (1.2-8 میکرومتر) کاربرد دارد و به دلیل چگالی پایین، برای سیستم‌های حساس به وزن (به‌ویژه در محدوده 3-5 میکرومتر) مناسب است.

• سختی: 1150 (مقاوم‌تر از ژرمانیوم).

• محدودیت: به دلیل جذب بالا در 9 میکرومتر، برای لیزرهای CO₂ مناسب نیست.

ژرمانیوم (Ge)

ژرمانیوم در محدوده مادون قرمز نزدیک (2-16 میکرومتر) استفاده می‌شود و برای لیزرهای مادون قرمز ایده‌آل است. به دلیل ضریب شکست بالا و انحراف رنگی کم، معمولاً در سیستم‌های تصویربرداری کم‌توان نیاز به تصحیح اضافی ندارد.

• محدودیت‌ها:

  • کاهش عبوردهی با افزایش دما (حداکثر دمای کاری: 100°C).

  • چگالی بالا (5.33 گرم/سانتی‌متر³) که در طراحی سیستم‌های حساس به وزن باید در نظر گرفته شود.

• کاربردها: تصویربرداری حرارتی، تقسیم‌کننده‌های پرتو مادون قرمز و سیستم‌های FLIR.

CVD ZnS (روی سولفید)

CVD ZnS تنها ماده مادون قرمز (پس از الماس) است که از محدوده مرئی تا مادون قرمز دور (LWIR) و حتی امواج مایکروویو را پوشش می‌دهد. این ماده به‌عنوان مهم‌ترین پنجره LWIR شناخته می‌شود و در سیستم‌های تصویربرداری حرارتی با وضوح بالا، پنجره‌های “سه‌گانه اپتیکی” و کاربردهای پیشرفته ترکیبی (لیزر مادون قرمز نزدیک/پنجره‌های دو رنگ) استفاده می‌شود.