کریستال‌های تک‌بلور LiF (فلورید لیتیم)

توضیحات

کریستال‌های تک‌بلور فلورید لیتیم (LiF)

معرفی محصول:
فلورید لیتیم (LiF) یک کریستال با ساختار بلوری تتراگونال است که دارای خواص اپتیکی استثنایی به‌ویژه در محدوده فرابنفش عمیق (Deep UV) می‌باشد. این ماده طیف عبور نور گسترده‌ای از 110 تا 7000 نانومتر را پوشش می‌دهد.

کاربردهای اصلی:

• لنزها، منشورها و پنجره‌های اپتیکی در:

  • سیستم‌های تصویربرداری حرارتی

  • سیستم‌های اپتیکی هوافضا

  • سیستم‌های اپتیکی اگزایمر

توانایی‌های تولیدی:
ما قادر به تأمین انواع محصولات نیمه‌ساخته و نهایی از جنس فلورید لیتیم تک‌بلور در اشکال و مشخصات مختلف هستیم.

انواع اشکال قابل تولید:

• گرد (Round)

• مستطیلی (Rectangular)

• سوراخ‌دار (Drilled)

• پنجره‌ای (Windows)

• لنزی (Lens)

• اشکال خاص (Shaped)

ویژگی‌های فنی محصولات:

• جهت‌گیری کریستالی: <100>

• کیفیت سطح: λ/4 @ 633nm

• عبور نور: >90% در محدوده کاری

• مقاومت حرارتی: تا 1000°C

• پرداخت سطح با دقت نانومتری

تمامی محصولات مطابق با استانداردهای بین‌المللی (ISO 10110, MIL-PRF-13830) تولید و تحت کنترل کیفی دقیق قرار می‌گیرند. این کریستال‌ها برای کاربردهای اپتیکی پیشرفته و محیط‌های عملیاتی سخت کاملاً مناسب می‌باشند

• Products Introduction

کریستال تک‌بلور فلورید لیتیم (LiF) برای کاربردهای فرابنفش

ویژگی‌های فنی:
فلورید لیتیم با ساختار بلوری تتراگونال، دارای خواص اپتیکی منحصر به فرد در محدوده فرابنفش عمیق (Deep UV) می‌باشد. این ماده طیف عبور گسترده‌ای از 110 تا 7000 نانومتر را پوشش می‌دهد.

کاربردهای تخصصی:

1. اجزای اپتیکی پیشرفته:

   • لنزهای UV با عملکرد بالا

   • منشورهای طیف‌سنجی دقیق

   • پنجره‌های اپتیکی مقاوم

2. سیستم‌های خاص:

   • تصویربرداری حرارتی

   • اپتیک هوافضا

   • سیستم‌های اپتیکی اگزایمر

توانایی‌های تولیدی شرکت:
ما قادر به تأمین گسترده‌ترین طیف محصولات نیمه‌ساخته و نهایی از جنس فلورید لیتیم تک‌بلور UV هستیم:

محصولات قابل ارائه:

• شمش‌های خام با کیفیت اپتیکی عالی

• قطعات پردازش شده آماده استفاده

• محصولات سفارشی با ابعاد و اشکال خاص

تمامی محصولات با استفاده از پیشرفته‌ترین تکنیک‌های رشد بلور و پرداخت اپتیکی تولید شده و تحت کنترل کیفی دقیق قرار می‌گیرند. کیفیت سطحی λ/4 و پرداخت سطحی با دقت نانومتری از ویژگی‌های ممتاز این محصولات می‌باشد

محصولات کریستال تک‌بلور فلورید لیتیم (LiF)

توانایی‌های تولیدی شرکت:
شرکت ما قادر به تأمین طیف وسیعی از محصولات نیمه‌ساخته و نهایی از جنس فلورید لیتیم تک‌بلور با مشخصات فنی متنوع می‌باشد.

انواع محصولات قابل عرضه:

الف) شمش‌های نیمه‌ساخته:

• گرد (Round) – تلرانس ابعادی ±0.01mm

• مستطیلی (Rectangular) – زوایای دقیق 90±0.1°

• سوراخ‌دار (Drilled) – با دقت موقعیت‌یابی ±5μm

• پنجره‌ای (Windows) – پرداخت سطح تا λ/4

• لنزی (Lenses) – انحنای سطح با دقت 0.1μm

• گالوانومتری (Galvanometers) – پرداخت سطح ویژه

• اشکال خاص (Special Shaped) – مطابق نقشه مشتری

ب) محصولات نهایی پردازش شده:

• اجزای اپتیکی آماده نصب

• سیستم‌های مونتاژ شده

• مجموعه‌های اپتیکی تخصصی

ویژگی‌های کیفی:

• جهت‌گیری کریستالی دقیق (<100> ±0.5°)

• کیفیت اپتیکی عالی (T>92% @280nm)

• پرداخت سطح با دقت نانومتری

• عاری از تنش‌های داخلی

• تطابق کامل با استانداردهای MIL-PRF-13830 و ISO 10110-2

کاربردهای تخصصی:

• سیستم‌های تصویربرداری فرابنفش

• طیف‌سنج‌های پیشرفته

• اپتیک لیزرهای اگزایمر

• تجهیزات اپتیکی فضایی

تمامی محصولات با استفاده از پیشرفته‌ترین تکنیک‌های رشد بلور و ماشینکاری دقیق تولید شده و تحت کنترل کیفی چندمرحله‌ای قرار می‌گیرند. امکان تولید محصولات سفارشی مطابق با نیازهای خاص مشتریان وجود دارد

ویژگی‌های حساسیت حرارتی و شیمیایی فلورید لیتیم (LiF)

۱. حساسیت به شوک حرارتی:
فلورید لیتیم به دلیل ضریب انبساط حرارتی نسبتاً بالا (37×10⁻⁶/°C) و هدایت حرارتی متوسط (11.3 W/m·K)، مستعد شکست ناشی از شوک حرارتی است. این ویژگی به خصوص در شرایط زیر بحرانی است:

• تغییرات دمایی سریع (>5°C/دقیقه)

• گرمایش/سرمایش غیریکنواخت

• اختلاف دمای موضعی بیش از 50°C

۲. واکنش با رطوبت محیطی:
در دماهای بالای 400°C، فلورید لیتیم با رطوبت جو واکنش نشان داده و دچار تخریب شیمیایی می‌شود. مکانیسم واکنش به صورت زیر است:
LiF + H₂O → LiOH + HF (گاز)

راهکارهای عملیاتی:
۱. کنترل شرایط حرارتی:

• نرخ گرمایش/سرمایش کنترل شده (2-3°C/دقیقه)

• استفاده از سیستم‌های گرمایش یکنواخت

• طراحی مکانیکی مناسب برای کاهش تنش‌های حرارتی

۲. محافظت در برابر رطوبت:

• استفاده از محیط‌های کنترل‌شده (رطوبت <5%)

• اعمال پوشش‌های محافظ در دماهای بالا

• استفاده از محفظه‌های خشک یا محیط گاز بی‌اثر

۳. محدودیت‌های کاربردی:

• حداکثر دمای کاری در محیط مرطوب: 400°C

• حداکثر دمای کاری در محیط خشک: 800°C

• فشار کاری بهینه: 10⁻³ تا 10⁻⁵ Torr برای کاربردهای حساس

ملاحظات طراحی:

• ضخامت قطعات باید متناسب با تغییرات دمایی پیش‌بینی شده انتخاب شود

• از تمرکز تنش در طراحی اجزای مکانیکی باید اجتناب شود

• اتصالات مکانیکی باید انعطاف‌پذیر طراحی شوند

این ویژگی‌ها باید در طراحی سیستم‌های اپتیکی حاوی فلورید لیتیم به دقت مورد توجه قرار گیرند تا از عملکرد بهینه و طول عمر مناسب قطعات اطمینان حاصل شود

•  Technical lnformation

محصولات درجه DUV (فرابنفش عمیق)

مشخصات فنی و ابعادی:

• اندازه‌های استاندارد:
  • قطر ۵۰ میلی‌متر
  • قطر ۱۰۰ میلی‌متر

• حداکثر اندازه قابل تولید:
  • قطر ۱۲۰ میلی‌متر

ویژگی‌های اپتیکی:

• محدوده طول موج کاربردی:
  ۱۱۰ نانومتر تا ۶٫۰ میکرومتر

• میزان عبور نور (Transmittance):
  • بیش از ۷۰٪ در ۱۴۰ نانومتر
  • بیش از ۹۰٪ در ۲۸۰ نانومتر
  • بیش از ۹۰٪ در ۵ میکرومتر

مشخصات ساختاری:

• ساختار بلوری:
  تک‌کریستال (Monocrystalline) با جهت‌گیری بلوری کنترل‌شده

• عبور داخلی:
  بیش از ۹۹٫۰٪ در ۲۸۰ نانومتر (برای نمونه‌های ۱۰ میلی‌متری)

پارامترهای کیفی:

• تنش دو شکستی میانگین:
  حداکثر ۱۰ نانومتر بر سانتیمتر در ۶۳۳ نانومتر

• آزمون نور سبز (۲۵-۱۲۵ میلی‌وات):
  • عدم مشاهده ستون نور با چشم غیرمسلح
  • عاری از حباب‌های داخلی
  • فاقد ذرات پراکنده‌کننده نور

کاربردهای تخصصی:

• سیستم‌های لیتوگرافی نیمه‌هادی پیشرفته

• طیف‌سنجی فرابنفش عمیق

• اپتیک لیزرهای اگزایمر

• سیستم‌های تصویربرداری فضایی

تمامی محصولات مطابق با استانداردهای ISO 10110 و MIL-PRF-13830 تولید و تحت کنترل کیفی دقیق قرار می‌گیرند. کیفیت سطحی λ/4 و پرداخت سطح با دقت نانومتری از ویژگی‌های ممتاز این محصولات می‌باشد

آزمون عبور نور (Transmittance Test) برای کریستال‌های فلورید لیتیم

تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده:

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

• دقت اندازه‌گیری: ±۰.۵٪

• محدوده طیفی: ۱۹۰-۱۱۰۰ نانومتر

۲. کرنش‌سنج (Strain Gauges)

• برای اندازه‌گیری تنش‌های باقیمانده در کریستال

• دقت: ±۵ نانومتر بر سانتیمتر

۳. لیزر اشاره‌گر سبز

• توان: ۲۵-۱۲۵ میلی‌وات

• طول موج: ۵۳۲ نانومتر

مشخصات نمونه‌های آزمایشی:

• جنس: کریستال فلورید لیتیم (LiF) تک‌بلور

• ابعاد:

  • قطر: ۲۰-۵۰ میلی‌متر (با تلرانس ±۰.۱ میلی‌متر)

  • ضخامت: ۱۰±۰.۵ میلی‌متر

• پرداخت سطح:

  • کیفیت سطحی ۸۰/۵۰ مطابق استاندارد MIL-PRF-13830

  • زبری سطح: ≤۵۰ آنگستروم

محدوده‌های طیفی آزمون:

• محدوده UV-VIS-NIR: ۱۹۰-۱۱۰۰ نانومتر

• محدوده MIR: ۲.۵-۱۲ میکرومتر

الزامات کیفی عبور نور:

• حداقل عبور نور قابل قبول:

  • بیش از ۹۲٪ در ۲۸۰ نانومتر (برای نمونه‌های ۱۰ میلی‌متری)

• پراکندگی نور مجاز: ≤۲٪ در محدوده کاری

• جذب سطحی مجاز: ≤۰.۵٪ در ۲۸۰ نانومتر

شرایط آزمایش:

• دمای محیط: ۲۳±۲°C

• رطوبت نسبی: ۴۵±۵٪

• تعداد اندازه‌گیری‌ها: ۳ بار تکرار با میانگین‌گیری

ملاحظات:

• کلیه آزمون‌ها مطابق با استانداردهای ISO 13468 و ASTM E903 انجام می‌شود.

• نمونه‌ها قبل از آزمون با روش‌های استاندارد تمیزکاری می‌شوند.

• نتایج همراه با گواهی کالیبراسیون دستگاه‌ها ارائه می‌گردد

ویژگی‌های کریستال تک‌بلور (Monocrystalline)

معیارهای ارزیابی بصری:

۱. بررسی یکنواختی سطح:

• سطح کریستال در نور طبیعی روز و با مشاهده بصری (چشم غیرمسلح) باید کاملاً همگن باشد

• عدم وجود هرگونه مرزدانه (Grain Boundaries) قابل تشخیص

۲. عدم وجود ناهنجاری‌های سطحی:

• فاقد هرگونه نوارهای مویی شکل (Wicker-like Stripes)

• عاری از نقاط ناهمگن یا مناطق کدر

شرایط ارزیابی:

• منبع نور: نور طبیعی روز (بدون فیلتر)

• زاویه مشاهده: ۴۵ درجه نسبت به سطح نمونه

• فاصله بررسی: ۳۰-۵۰ سانتیمتر

• زمان بررسی: حداقل ۱۰ ثانیه مشاهده مداوم

استانداردهای کیفی:

• مطابق با استاندارد ASTM F1724 (روش‌های آزمون بصری مواد کریستالی)

• انطباق با مشخصات SEMI MF1723 (ویژگی‌های کریستال‌های تک‌بلور)

اهمیت فنی:

• این مشخصه نشانگر کیفیت بالای فرآیند رشد بلور است

• وجود یکنواختی بصری تضمین‌کننده خواص همسان‌گرد ماده است

• پیش‌نیاز برای کاربردهای اپتیکی و نیمه‌هادی پیشرفته

تذکر: بررسی نهایی با میکروسکوپ نوری با بزرگنمایی ۱۰۰X برای تأیید نهایی انجام می‌پذیرد

ویژگی‌های کریستال نیمه‌بلور (Sub-crystal)

معیارهای کنترل کیفی بصری:

۱. مشخصات ناهنجاری‌های سطحی:

• در نور طبیعی روز و با مشاهده بصری، نوارهای بیدگونه (Willow Stripes) روی سطح کریستال قابل تشخیص هستند

• مساحت تحت پوشش این ناهنجاری‌ها باید کمتر از ۱۶.۶٪ سطح مقطع کریستال باشد (معادل ۱/۶ قطر انتهایی)

۲. پس از پرداخت نهایی:

• ناهنجاری‌های سطحی باید پس از فرآیند پرداخت اپتیکی کاملاً محو شوند

• سطح پرداخت شده باید از نظر بصری یکنواخت و عاری از هرگونه خطوط قابل مشاهده باشد

استانداردهای پذیرش:

• حداکثر مساحت مجاز ناهنجاری: ≤۱۶.۶٪ سطح مقطع

• کیفیت پرداخت نهایی: مطابق با کلاس ۸۰/۵۰ استاندارد MIL-PRF-13830

• زاویه مشاهده: ۴۵ درجه تحت نور طبیعی

ملاحظات فنی:

• این ناهنجاری‌ها عمدتاً ناشی از تنش‌های حرارتی حین فرآیند رشد بلور هستند

• وجود این ویژگی تأثیر محسوسی بر خواص اپتیکی پایه ندارد

• مناسب برای کاربردهای صنعتی با الزامات اپتیکی متوسط

تذکر: بررسی نهایی باید تحت نور طبیعی و بدون استفاده از ابزار بزرگنمایی انجام پذیرد

ویژگی‌های کریستال چندبلور (Polycrystalline)

معیارهای ارزیابی بصری:

۱. ساختار مرزدانه‌ای:

• در نور طبیعی روز، خطوط مرزدانه (Crystal Boundary Lines) به صورت نفوذی و کاملاً ممتد در سرتاسر کریستال قابل مشاهده هستند

• مرزدانه‌ها شبکه‌ای سه‌بعدی در حجم نمونه تشکیل می‌دهند

۲. اختلاف نورانیت:

• تفاوت محسوس در میزان بازتاب نور (Contrast Ratio > 1.5) بین دو طرف مرزدانه‌ها

• تغییرات زاویه‌ای مشخص در بازتاب نور به دلیل تفاوت جهت‌گیری بلوری دانه‌ها

شرایط ارزیابی:

• منبع نور: نور طبیعی روز (5500K)

• زاویه مشاهده: 30-45 درجه نسبت به سطح

• فاصله بررسی: 25-40 سانتیمتر

• زمان بررسی: 10-15 ثانیه

استانداردهای کیفی:

• مطابق با ASTM E112 (تعیین اندازه دانه)

• انطباق با SEMI MF930 (کریستال‌های صنعتی)

ویژگی‌های فنی:

• جهت‌گیری بلوری تصادفی دانه‌ها

• خواص نوری و مکانیکی ناهمسان‌گرد

• مقاومت حرارتی کاهش‌یافته در مقایسه با تک‌بلور

ملاحظات کاربردی:

• مناسب برای کاربردهای غیرحساس اپتیکی

• کاربرد در محیط‌های با تنش‌های حرارتی یکنواخت

• اقتصادی‌تر از نمونه‌های تک‌بلور برای مصارف صنعتی

تذکر: این ساختار برای کاربردهای حساس اپتیکی مانند لنزها یا اجزای لیزر توصیه نمی‌شود

●

مواد اپتیکی پیشرفته و کاربردهای تخصصی

۱. شیشه اپتیکی N-BK7

N-BK7 پرکاربردترین شیشه اپتیکی با کیفیت بالا است که:

• محدوده عبور نور: ۳۵۰-۲۰۰۰ نانومتر (مرئی تا فروسرخ نزدیک)

• کاربردها: تلسکوپ‌ها، سیستم‌های لیزری و قطعات اپتیکی

• مزیت: جایگزین مقرون‌به‌صرفه زمانی که نیاز به مزایای سیلیکای ذوب شده UV نباشد

۲. سیلیکای ذوب شده UV

• محدوده عبور نور: ۱۸۵-۲۱۰۰ نانومتر

• ویژگی‌های ممتاز:

  • یکنواختی بالا

  • ضریب انبساط حرارتی پایین (۰.۵۵×۱۰⁻⁶/K)

• کاربردهای ویژه: لیزرهای پرتوان و سیستم‌های تصویربرداری دقیق

۳. فلورید کلسیم (CaF₂)

• محدوده کاری: ۱۸۰ نانومتر تا ۸ میکرومتر

• ویژگی‌های کلیدی:

  • ضریب شکست پایین (۱.۳۹ در ۵μm)

  • آستانه تحمل لیزر بالا (>۵J/cm²)

• کاربردها: پنجره و لنز در طیف‌سنج‌ها و سیستم‌های تصویربرداری حرارتی

۴. فلورید باریم (BaF₂)

• محدوده عبور: ۲۰۰ نانومتر تا ۱۱ میکرومتر

• مزایا:

  • مقاومت در برابر تابش‌های پرانرژی

  • خاصیت سینتیلاسیون عالی

• محدودیت:

  • حساسیت به رطوبت (دمای کاری در محیط مرطوب: حداکثر ۵۰۰°C)

  • دمای کاری در محیط خشک: تا ۸۰۰°C

  • نیاز به استفاده از دستکش هنگام کار

۵. فلورید منیزیم (MgF₂)

• محدوده کاری: ۲۰۰ نانومتر تا ۶ میکرومتر

• مشخصات فنی:

  • سختی: ۴۱۵ kg/mm²

  • ضریب شکست: ۱.۳۸

  • مقاومت شیمیایی و حرارتی عالی

۶. سلنید روی (ZnSe)

• محدوده عبور: ۶۰۰ نانومتر تا ۱۶ میکرومتر

• نکات کاربردی:

  • سختی پایین (۱۲۰ kg/mm²) – نیاز به مراقبت ویژه

  • مناسب برای لیزرهای CO₂ پرتوان

  • روش نگهداری خاص: استفاده از دستکش و پرهیز از تماس با ابزار فلزی

۷. سیلیکون (Si)

• محدوده کاری بهینه: ۱.۲-۸ میکرومتر

• ویژگی‌های ممتاز:

  • چگالی پایین (۲.۳۳ g/cm³)

  • سختی بالا (۱۱۵۰ kg/mm²)

• محدودیت: جذب شدید در ۹ میکرومتر

۸. ژرمانیوم (Ge)

• محدوده کاری: ۲-۱۶ میکرومتر

• پارامترهای فنی:

  • ضریب شکست بالا (۴.۰ در ۱۰μm)

  • چگالی: ۵.۳۳ g/cm³

  • دمای کاری حداکثر: ۱۰۰°C

• کاربردهای ویژه: سیستم‌های تصویربرداری حرارتی و لیزرهای فروسرخ

۹. ZnS تولید شده به روش CVD

• محدوده کاری منحصر به فرد: مرئی تا فروسرخ موج بلند (LWIR)

• ویژگی‌های استثنایی:

  • پوشش کامل طیفی

  • مناسب برای پنجره‌های “سه اپتیکی”

  • کاربرد در سیستم‌های تصویربرداری حرارتی با وضوح بالا

نتیجه‌گیری:
هر یک از این مواد اپتیکی با توجه به خواص منحصر به فرد خود، در کاربردهای خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. انتخاب ماده مناسب باید با در نظر گرفتن محدوده طیفی مورد نیاز، شرایط محیطی و الزامات مکانیکی انجام شود. تمامی این مواد با بالاترین استانداردهای کیفی تولید و عرضه می‌گردند