منیزیم فلوراید کم تنش

توضیحات

منیزیم فلوراید کم‌تنش (Low Stress MgF₂)

معرفی محصول:

تنش مرز دانه‌ها (Grain boundary stress) به تنش‌های اعمال‌شده بر مرزهای بلورهای ماده اشاره دارد. منیزیم فلوراید کم‌تنش به نمونه‌هایی از این ماده گفته می‌شود که در قطعات با طول بیش از ۴۰ میلی‌متر، حداکثر تنش داخلی کمتر از ۱۵ نانومتر باشد. دستیابی به این ماده با تنش پایین، شدیداً به فرآیند رشد بلور، عملیات حرارتی (آنیلینگ) و روش‌های پرداخت سطح وابسته است.

منیزیم فلوراید به‌طور کلی ماده‌ای مقاوم در برابر:

• خوردگی شیمیایی

• آسیب‌های ناشی از لیزر

• شوک‌های مکانیکی و حرارتی

توانایی‌های تولیدی:

ما قادر به ارائه انواع شکل‌های خام و پرداخت‌شده از منیزیم فلوراید کم‌تنش در ابعاد و مشخصات مختلف هستیم.

انواع شکل‌های قابل تولید:

• گرد (Round)

• مستطیلی (Rectangular)

• سوراخ‌دار (Drilled)

• پنجره‌های اپتیکی (Windows)

• لنز (Lens)

• گالوانومتر (Galvanometer)

• اشکال سفارشی (Shaped)

این محصول برای کاربردهای حساس به تنش، مانند سیستم‌های لیزر پرتوان و اپتیک‌های دقیق، گزینه‌ای ایده‌آل محسوب می‌شود

• معرفی محصولات

تنش مرزدانه‌ای و منیزیم فلوراید کم‌تنش

تنش مرزدانه‌ای (Grain Boundary Stress) به تنش‌های اعمال‌شده در مرز بین بلورهای مجاور در یک ماده بلوری گفته می‌شود. این تنش‌ها می‌توانند بر خواص فیزیکی و مکانیکی ماده تأثیر بسزایی بگذارند.

منیزیم فلوراید کم‌تنش به نمونه‌هایی از این ماده اطلاق می‌شود که در قطعات با طول بیش از 40 میلی‌متر، مقدار حداکثر تنش باقیمانده کمتر از 15 نانومتر باشد. دستیابی به چنین مواد کم‌تنشی مستلزم کنترل دقیق سه فرآیند اصلی است:

1. فرآیند رشد بلور: روش‌های رشد کنترل‌شده برای کاهش عیوب بلوری

2. فرآیند آنیلینگ: عملیات حرارتی مناسب برای کاهش تنش‌های داخلی

3. فرآیندهای پرداخت: روش‌های مکانیکی و شیمیایی دقیق برای حداقل‌سازی تنش‌های سطحی

توانایی‌های تولیدی شرکت ما:
ما قادر به تأمین انواع مقاطع خام و پرداخت‌شده از منیزیم فلوراید کم‌تنش در ابعاد و مشخصات مختلف هستیم. محصولات ما شامل:

• نمونه‌های خام (بلانک) در اشکال و ابعاد استاندارد و سفارشی

• محصولات نهایی پرداخت‌شده با دقت ابعادی بالا

این محصولات به‌ویژه برای کاربردهای اپتیکی حساس به تنش مانند سیستم‌های لیزر پرتوان و تجهیزات اندازه‌گیری دقیق مناسب هستند. کیفیت محصولات ما با کنترل دقیق پارامترهای تولید در هر سه مرحله رشد بلور، آنیلینگ و پرداخت تضمین می‌شود

انواع اشکال قابل ارائه:

1. مقاطع پایه:

   • گرد (Round)

   • مستطیلی (Rectangular)

   • سوراخ‌دار (Drilled)

2. محصولات اپتیکی:

   • پنجره‌های اپتیکی (Windows)

   • لنزهای اپتیکی (Lenses)

   • قطعات گالوانومتری (Galvanometers)

3. اشکال سفارشی:

   • طرح‌های خاص و سفارشی (Special Shaped)

تمامی محصولات با کنترل دقیق تنش‌های باقیمانده و با کیفیت بالا برای کاربردهای حساس اپتیکی و لیزر تولید می‌شوند. شرکت ما با بهره‌گیری از تکنولوژی پیشرفته در رشد بلور، عملیات حرارتی و پرداخت دقیق، امکان تولید انواع مقاطع با تنش کمتر از 15 نانومتر در نمونه‌های بلندتر از 40 میلی‌متر را فراهم نموده است

منیزیم فلوراید (MgF₂) ماده‌ای با ویژگی‌های منحصر به فرد است که آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای حساس تبدیل کرده است. این ماده مقاومت قابل توجهی در برابر:

1. عوامل مخرب محیطی:

• مقاومت بالا در برابر خوردگی شیمیایی

• تحمل آسیب‌های ناشی از تابش لیزرهای پرتوان

2. تنش‌های فیزیکی:

• مقاومت در برابر شوک‌های مکانیکی

• پایداری در برابر شوک‌های حرارتی

از نظر سختی، منیزیم فلوراید با دارا بودن سختی 415 در مقیاس نوکلئوس:

• نسبت به فلورید کلسیم (CaF₂) سخت‌تر است

• در مقایسه با سیلیکای گداخته (Fused Silica) نرم‌تر محسوب می‌شود

ویژگی‌های اپتیکی:

• ضریب شکست پایین (1.38) که آن را برای پوشش‌های ضدبازتاب مناسب می‌سازد

• هیدرولیز محدود (تمایل کم به واکنش با آب)

این ترکیب منحصر به فرد از خواص، منیزیم فلوراید را به ماده‌ای کلیدی در ساخت:

• پوشش‌های اپتیکی

• پنجره‌های لیزر

• اجزای سیستم‌های اپتیکی پرتوان تبدیل کرده است

پوشش‌های اپتیکی (Optical Coatings)

پوشش‌دهی به فرآیند اعمال لایه‌های نازک از مواد شفاف (الکترولیت) یا فلزات بر روی سطح زیرلایه‌های اپتیکی با استفاده از روش‌های فیزیکی یا شیمیایی اطلاق می‌شود. هدف از این فرآیند، تغییر ویژگی‌های بازتابی و عبوری سطح مواد برای دستیابی به کاربردهای مختلف اپتیکی است.

اهداف اصلی پوشش‌دهی:

• کنترل بازتاب سطح (کاهش یا افزایش بازتاب)

• ایجاد خاصیت تفکیک پرتو (Beam Splitting)

• امکان جداسازی طیفی (Color Separation)

• فیلتراسیون نوری (Light Filtering)

• ایجاد پلاریزاسیون (Polarization)

انواع پوشش‌های قابل ارائه توسط ما:

1. پوشش‌های ضد بازتاب (AR Coatings):

   • پوشش‌های پهن‌باند برای محدوده‌های:

     • فرابنفش (UV)

     • مرئی (Visible)

     • مادون قرمز نزدیک (NIR)

     • مادون قرمز میانی (Mid-IR)

2. پوشش‌های بازتاب بالا (HR Coatings)

3. پوشش‌های طیفی (Spectral Coatings)

4. پوشش‌های فلزی (Metallic Coatings)

این پوشش‌ها با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته مانند تبخیر در خلا (Vacuum Deposition) و اسپاترینگ (Sputtering) با دقت نانومتری اعمال می‌شوند. هر نوع پوشش با توجه به نیازهای خاص کاربردهای اپتیکی و لیزر طراحی و بهینه‌سازی می‌شود

• اطلاعات فنی

درجه UV و DUV – مشخصات فنی

درجه UV (UV Grade)

• اندازه‌های معمول:

  • φ40mm × 100mm

  • φ70mm × 100mm

  • φ100mm × 100mm

• حداکثر اندازه:
  φ200mm × 50mm

• محدوده طول موج:
  280 نانومتر تا 6 میکرومتر

• ساختار بلوری:
  تک‌بلور (Monocrystalline)، زیرساختار (Sub-structure)، چندبلور (Polycrystalline)

• عبوردهی نوری:
  بیش از 92% در محدوده 280 نانومتر تا 6 میکرومتر (نمونه با ضخامت 10mm)

• عبوردهی داخلی:
  بیش از 99.0% در 280 نانومتر (نمونه با ضخامت 10mm)

• تنش دوالبری (Stress Birefringence):

  • متوسط: 10 تا 20 نانومتر بر سانتی‌متر در 633 نانومتر

  • کمتر از 10 نانومتر بر سانتی‌متر (نیاز به رشد بلور با روش CZ)

• یکنواختی اپتیکی:
  PV 3 تا 20 ppm در 633 نانومتر

• تست نور سبز (25mW):
  بدون ستون نور قابل مشاهده با چشم غیرمسلح، حباب یا ذرات پراکنده

درجه DUV (Deep UV Grade)

• اندازه‌های معمول:

  • φ40mm × 100mm

  • φ70mm × 100mm

  • φ100mm × 100mm

• حداکثر اندازه:
  φ200mm × 50mm

• محدوده طول موج:
  120 نانومتر تا 6 میکرومتر

• ساختار بلوری:
  تک‌بلور (Monocrystalline)، زیرساختار (Sub-structure)، چندبلور (Polycrystalline)

• عبوردهی نوری:

  • بیش از 60% در 121 نانومتر

  • بیش از 85% در 160 نانومتر

  • بیش از 90% در 200 نانومتر (نمونه با ضخامت 10mm)

• عبوردهی داخلی:
  بیش از 99.0% در 200 نانومتر (نمونه با ضخامت 10mm)

• تنش دوالبری (Stress Birefringence):
  کمتر از 10 نانومتر بر سانتی‌متر در 633 نانومتر (نیاز به رشد بلور با روش CZ)

• یکنواختی اپتیکی:
  PV 3 تا 10 ppm در 633 نانومتر

• تست نور سبز (25-125mW):
  بدون ستون نور قابل مشاهده با چشم غیرمسلح، حباب یا ذرات پراکنده

توضیحات فنی:

• CZ (Czochralski): روش رشد بلور با کیفیت بالا برای کاهش تنش‌های داخلی

• ppm (parts per million): معیار اندازه‌گیری یکنواختی اپتیکی

• PV (Peak to Valley): اختلاف بین بیشترین و کمترین مقدار در سطح موج

این محصولات برای کاربردهای لیزرهای فرابنفش، سیستم‌های لیتوگرافی و اپتیک‌های دقیق طراحی شده‌اند

آزمون عبوردهی نوری (Transmittance Test)

تجهیزات آزمایشگاهی:

• اسپکتروفتومتر UV-Vis
  (محدوده اندازه‌گیری: 190 نانومتر تا 1100 نانومتر و 2.5 میکرومتر تا 12 میکرومتر)

نمونه‌های مورد آزمایش:

• بلورهای منیزیم فلوراید (MgF₂)

  • قطر نمونه: 20 تا 50 میلی‌متر

  • ضخامت نمونه: 10 ± 0.5 میلی‌متر

  • کیفیت سطح پرداخت شده: 80/50 (استاندارد پرداخت اپتیکی)

محدوده طول موج آزمون:

• محدوده فرابنفش-مرئی: 190 نانومتر تا 1100 نانومتر

• محدوده مادون قرمز: 2.5 میکرومتر تا 12 میکرومتر

شرایط پذیرش:

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

این آزمون با دقت بالا و تحت شرایط استاندارد انجام می‌شود تا از کیفیت اپتیکی نمونه‌ها اطمینان حاصل شود

تک بلور (Monocrystalline)

ویژگی‌های ظاهری:

• در بررسی با چشم غیرمسلح تحت نور روز، هیچ گونه مرز بلور (grain boundaries) یا خطوط موج‌دار (wicker-like stripes) روی سطح کریستال مشاهده نمی‌شود.

تفسیر فنی:

این ویژگی نشان‌دهنده ساختار بلوری کاملاً یکپارچه و عاری از نقاط ضعف مرز دانه‌هاست که برای کاربردهای اپتیکی و لیزرهای پرتوان حیاتی می‌باشد. کیفیت سطحی این نوع بلورها آنها را برای ساخت قطعات اپتیکی با دقت بالا مانند لنزها، منشورها و پنجره‌های لیزر ایده‌آل می‌سازد

زیرکریستال (Sub-crystal)

ویژگی‌های ظاهری:

• در بررسی با چشم غیرمسلح تحت نور روز، نوارهای بیدمانند (willow stripes) روی سطح کریستال مشاهده می‌شود.

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

• پس از پولیش سطحی، این نوارها قابل مشاهده نیستند.

تفسیر فنی:

این ویژگی نشان‌دهنده ساختار نیمهبلوری با نواحی کوچک از نقوش سطحی است که:

1. محدود به لایه‌های سطحی بوده و پس از پرداخت حذف می‌شوند

2. تأثیر محسوسی بر کیفیت نوری کلی کریستال ندارند

3. معمولاً ناشی از تغییرات جزئی در شرایط رشد بلور هستند

این نوع کریستال‌ها برای کاربردهای اپتیکی با نیازمندی‌های متوسط مناسب می‌باشند

چندبلور (Polycrystalline)

ویژگی‌های ظاهری:

• در بررسی با چشم غیرمسلح تحت نور روز، خطوط مرز بلورها (crystal boundary lines) به صورت نافذ در سطح کریستال مشاهده می‌شوند.

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

تفسیر فنی و ساختاری:

1. مرزهای بلوری آشکار نشان‌دهنده وجود دانه‌های بلوری متعدد با جهت‌گیری‌های متفاوت است.

2. اختلاف نوردهی بین دو طرف مرزها ناشی از:

   • تفاوت در زاویهٔ شبکه‌ای بلورهای مجاور

   • تغییر در ضریب شکست موضعی

   • پراکندگی نور متفاوت در دانه‌های مجاور

3. این ویژگی‌ها معمولاً در موادی دیده می‌شود که:

   • با روش‌های رشد سریع تولید شده‌اند

   • تحت عملیات حرارتی مناسب قرار نگرفته‌اند

   • دارای ناخالصی‌های بین‌دانه‌ای هستند

کاربردها و ملاحظات:

• مناسب برای کاربردهای غیرحساس اپتیکی

• معمولاً در مصارف صنعتی و آزمایشگاهی با استانداردهای متوسط به کار می‌رود

• ممکن است در محیط‌های پرتنش حرارتی یا مکانیکی عملکرد محدودی داشته باشد

این ساختار بلوری به وضوح با نمونه‌های تک‌بلور و زیرکریستال قابل تفکیک است

●

مواد اپتیکی پرکاربرد و ویژگی‌های آنها

1. شیشه اپتیکی N-BK7

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

• کاربردها: تلسکوپ‌ها، سیستم‌های لیزری و قطعات اپتیکی باکیفیت

• ویژگی‌ها:

  • عبوردهی عالی در محدوده مرئی

  • جایگزین مقرون‌به‌صرفه برای سیلیکای گداخته UV در کاربردهای غیرفرابنفش

2. سیلیکای گداخته UV

• محدوده عبور: 185 تا 2100 نانومتر (فرابنفش تا مادون قرمز نزدیک)

• مزایا:

  • یکنواختی بالا

  • ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین

  • مناسب برای لیزرهای پرتوان و سیستم‌های تصویربرداری دقیق

3. فلورید کلسیم (CaF₂)

• محدوده عبور: 180 نانومتر تا 8 میکرومتر

• کاربردها:

  • پنجره و لنز در طیف‌سنج‌ها

  • سیستم‌های تصویربرداری حرارتی

  • لیزرهای اگزایمر (مقاومت بالا در برابر آسیب لیزر)

4. فلورید باریم (BaF₂)

• محدوده عبور: 200 نانومتر تا 11 میکرومتر

• ویژگی‌های منحصر به فرد:

  • مقاوم در برابر تابش‌های پرانرژی

  • خاصیت سینتیلاسیون عالی

• محدودیت‌ها:

  • مقاومت کم در برابر رطوبت

  • حداکثر دمای کاری در محیط خشک: 800°C

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

5. فلورید منیزیم (MgF₂)

• محدوده عبور: 200 نانومتر تا 6 میکرومتر

• مزایا:

  • مقاومت بالا در برابر:

    • خوردگی شیمیایی

    • آسیب لیزر

    • شوک مکانیکی و حرارتی

• خصوصیات فیزیکی:

  • سختی: 415

  • ضریب شکست: 1.38

6. سلنید روی (ZnSe)

• محدوده عبور: 600 نانومتر تا 16 میکرومتر

• کاربردهای اصلی:

  • تصویربرداری حرارتی

  • سیستم‌های مادون قرمز

  • لیزرهای CO₂ پرتوان

• ملاحظات:

  • ماده‌ای نرم (سختی 120) و مستعد خراش

  • نیاز به مراقبت ویژه در حمل و نگهداری

7. سیلیکون (Si)

• محدوده عبور: 1.2 تا 8 میکرومتر

• مزایا:

  • چگالی پایین (مناسب برای کاربردهای حساس به وزن)

  • سختی بالا (1150)

• محدودیت: جذب بالا در 9 میکرومتر (نامناسب برای لیزرهای CO₂)

8. ژرمانیوم (Ge)

• محدوده عبور: 2 تا 16 میکرومتر

• ویژگی‌های کلیدی:

  • ضریب شکست بالا

  • انحراف رنگی کم

• محدودیت‌ها:

  • حساسیت به دما (حداکثر دمای کاری: 100°C)

  • چگالی بالا (5.33 گرم بر سانتیمتر مکعب)

• کاربردها:

  • سیستم‌های تصویربرداری حرارتی

  • تقسیم‌کننده‌های پرتو مادون قرمز

9. روی سولفید CVD (CVD ZnS)

• پوشش طیفی منحصر به فرد: مرئی تا مادون قرمز دور (LWIR) و حتی امواج مایکروویو

• کاربردهای پیشرفته:

  • پنجره‌های تصویربرداری حرارتی با وضوح بالا

  • سیستم‌های “سه‌گانه اپتیکی”

  • پنجره‌های ترکیبی لیزر مادون قرمز نزدیک/دو رنگ

نکته: تمامی این مواد با توجه به ویژگی‌های منحصر به فردشان در صنایع مختلف اپتیکی، لیزری و تصویربرداری کاربردهای تخصصی دارند. انتخاب ماده مناسب باید بر اساس نیازهای خاص هر پروژه انجام شود