کریستال‌های جهت‌دار

توضیحات

کریستال‌های جهت‌دار LiF (فلورید لیتیم)

معرفی محصول:

فلورید لیتیم (LiF) یک کریستال با ساختار تتراگونال است که دارای خواص اپتیکی استثنایی به ویژه در محدوده UV عمیق می‌باشد. این ماده طیف عبور نور گسترده‌ای از 110 تا 7000 نانومتر دارد و به طور معمول در ساخت لنزها، منشورها و پنجره‌های سیستم‌های تصویربرداری حرارتی، سیستم‌های اپتیکی هوافضا و سیستم‌های اپتیکی اگزایمر مورد استفاده قرار می‌گیرد. جهت‌گیری کریستالوگرافی متداول در این کریستال‌ها <100> می‌باشد.

محصولات قابل ارائه:

ما قادر به تأمین انواع شمش‌ها و محصولات نهایی از جنس فلورید لیتیم جهت‌دار 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:

• عبور نور بالا در محدوده UV-VIS-IR

• مقاومت حرارتی مناسب

• پایداری شیمیایی خوب

• قابلیت پرداخت سطح با کیفیت بالا

این محصولات با بالاترین استانداردهای کیفی و مطابق با نیازهای دقیق کاربردهای اپتیکی پیشرفته تولید می‌شوند

•  Products Introduction

کریستال فلورید لیتیم (LiF) و کاربردهای اپتیکی

ویژگی‌های ساختاری و نوری:
فلورید لیتیم (LiF) با ساختار بلوری تتراگونال، دارای خواص اپتیکی منحصر به فرد می‌باشد که آن را به ماده‌ای ایده‌آل برای کاربردهای پیشرفته اپتیکی تبدیل کرده است. این کریستال به‌ویژه در محدوده UV عمیق (Deep UV) عملکرد استثنایی از خود نشان می‌دهد.

مشخصات فنی:
• محدوده عبور نور گسترده: 110 تا 7000 نانومتر
• جهت‌گیری کریستالوگرافی ترجیحی: <100>
• ضریب شکست پایین (1.39 در 589 نانومتر)
• مقاومت حرارتی بالا (تا 1000 درجه سانتیگراد)

کاربردهای اصلی:

1. سیستم‌های تصویربرداری حرارتی:

   • پنجره‌های ورودی و خروجی

   • عناصر اپتیکی سیستم‌های IR

2. سیستم‌های اپتیکی هوافضا:

   • لنزهای مقاوم در برابر تشعشعات فضایی

   • منشورهای طیف‌سنجی

3. سیستم‌های اپتیکی اگزایمر:

   • اجزای اپتیکی لیزرهای Excimer

   • پنجره‌های مقاوم در برابر اشعه UV پرانرژی

توانایی‌های تولیدی شرکت:
شرکت ما قادر به تولید و تأمین انواع محصولات نیمه‌ساخته و نهایی از جنس فلورید لیتیم جهت‌دار (<100>) در اشکال و ابعاد مختلف می‌باشد. محصولات ما با استفاده از پیشرفته‌ترین تکنیک‌های رشد بلور و پرداخت اپتیکی تولید شده و تحت کنترل کیفی دقیق قرار می‌گیرند.

مزایای محصولات تولیدی:

• کیفیت اپتیکی عالی (λ/4 در 633 نانومتر)

• پرداخت سطح با دقت نانومتری

• قابلیت تولید در ابعاد و اشکال سفارشی

• تطابق کامل با استانداردهای MIL-O-13830 و ISO 10110

این محصولات برای استفاده در محیط‌های عملیاتی سخت و کاربردهای حساس اپتیکی کاملاً مناسب می‌باشند

محصولات کریستال جهت‌دار فلورید لیتیم (LiF)

شرکت ما توانایی تأمین طیف گسترده‌ای از محصولات نیمه‌ساخته و نهایی از جنس کریستال جهت‌دار فلورید لیتیم (<100>) را دارا می‌باشد:

انواع محصولات قابل عرضه:

1. شمش‌های نیمه‌ساخته در اشکال:

   • گرد (Round)

   • مستطیلی (Rectangular)

   • سوراخ‌دار (Drilled)

   • پنجره‌ای (Windows)

   • لنزی (Lenses)

   • گالوانومتری (Galvanometers)

   • اشکال خاص و سفارشی (Special Shaped)

2. محصولات نهایی پردازش شده شامل:

   • لنزهای اپتیکی

   • منشورهای طیف‌سنجی

   • پنجره‌های اپتیکی

   • اجزای سیستم‌های لیزر

ویژگی‌های کیفی محصولات:

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

• پرداخت سطح با کیفیت بالا (λ/4 @ 633nm)

• تلرانس ابعادی دقیق (±0.01mm)

• عاری از نقاط کدر و ناخالصی

مشخصات فنی:

• محدوده عبور نور: 110-7000nm

• ضریب شکست: 1.39 @ 589nm

• مقاومت حرارتی: تا 1000°C

• چگالی: 2.635 g/cm³

تمامی محصولات مطابق با استانداردهای بین‌المللی (ISO 10110, MIL-O-13830) تولید شده و تحت کنترل کیفی دقیق قرار می‌گیرند. ما قادر به تولید محصولات با مشخصات سفارشی متناسب با نیازهای خاص مشتریان می‌باشیم

حساسیت‌های حرارتی و شیمیایی فلورید لیتیم (LiF)

۱. حساسیت به شوک حرارتی:
فلورید لیتیم به دلیل ضریب انبساط حرارتی نسبتاً بالا (37×۱۰⁻⁶/°C در دمای اتاق)، ماده‌ای مستعد به شکست ناشی از شوک حرارتی محسوب می‌شود. این ویژگی به خصوص در کاربردهای با تغییرات سریع دما باید مدنظر قرار گیرد.

۲. واکنش با رطوبت محیطی:
در دماهای بالاتر از ۴۰۰ درجه سانتیگراد، فلورید لیتیم با رطوبت جو واکنش نشان داده و دچار تخریب سطحی می‌شود. مکانیسم این واکنش به صورت زیر است:
LiF + H₂O → LiOH + HF

ملاحظات کاربردی:

• محدوده دمای کاری ایمن: توصیه می‌شود در محیط‌های مرطوب از دمای ۴۰۰°C تجاوز نشود.

• نرخ گرمایش/سرمایش: حداکثر ۵°C در دقیقه برای جلوگیری از تنش‌های حرارتی

• محیط کاری: در دماهای بالا باید از محیط خشک یا اتمسفر کنترل‌شده استفاده نمود.

راهکارهای کاهش اثرات:
۱. استفاده از پوشش‌های ضد رطوبت برای کاربردهای دمابالا
۲. طراحی مناسب المان‌های اپتیکی برای کاهش تنش‌های حرارتی
۳. پیش‌گرمایش تدریجی قبل از استفاده در محیط‌های گرم

این ویژگی‌ها باید در طراحی سیستم‌های اپتیکی حاوی فلورید لیتیم به دقت مورد توجه قرار گیرند

پوشش‌های اپتیکی و کاربردهای تخصصی

تعریف پوشش‌دهی اپتیکی:
پوشش‌دهی به فرآیند اعمال لایه‌های نازک (Thin-Film) از مواد دی‌الکتریک یا فلزی بر روی سطوح زیرلایه‌ها با استفاده از روش‌های فیزیکی (PVD) یا شیمیایی (CVD) اطلاق می‌شود. این فرآیند با دقت نانومتری انجام می‌گیرد.

اهداف پوشش‌دهی اپتیکی:
• تنظیم ضریب بازتاب سطحی (R% از 0.1% تا 99.9%)
• کنترل ضریب عبور نور (Transmittance Tuning)
• ایجاد خاصیت تفکیک پرتو (Beam Splitting)
• فیلتراسیون طیفی (Spectral Filtering)
• ایجاد پلاریزاسیون (Polarization Control)

انواع پوشش‌های قابل ارائه:

1. پوشش‌های ضد بازتاب (AR Coatings):

   • محدوده UV (185-400 نانومتر)

   • محدوده مرئی (400-700 نانومتر)

   • محدوده NIR (700-2000 نانومتر)

   • محدوده MWIR (3-5 میکرومتر)

2. پوشش‌های بازتاب بالا (HR Coatings):

   • بازتاب >99% در طول موج‌های هدف

   • پایداری حرارتی تا 300°C

3. پوشش‌های طیفی (Dichroic Coatings):

   • برای کاربردهای تفکیک طول موج

4. پوشش‌های فلزی (Metallic Coatings):

   • شامل Al، Ag، Au با لایه‌های محافظ

ویژگی‌های فنی:
• ضخامت لایه‌ها با دقت ±1nm کنترل می‌شود
• مقاومت مکانیکی بالا (مطابق استاندارد MIL-C-675C)
• پایداری حرارتی تا 300°C برای کاربردهای خاص
• قابلیت طراحی چندلایه برای کاربردهای خاص

تمامی پوشش‌ها با استفاده از سیستم‌های اواپوریشن حرارتی و اسپاترینگ یونی تولید شده و تحت کنترل کیفی دقیق قرار می‌گیرند. این پوشش‌ها برای کاربردهای لیزرهای پرتوان، سیستم‌های تصویربرداری و تجهیزات اپتیکی پیشرفته مناسب می‌باشند

• Technical lnformation

محصولات درجه DUV (فرابنفش عمیق)

مشخصات فنی:

• اندازه‌های استاندارد:
  قطرهای معمول: ۵۰ و ۱۰۰ میلی‌متر
  حداکثر قطر قابل تولید: ۱۲۰ میلی‌متر

• محدوده طول موج کاری:
  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

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

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

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

کنترل کیفی:

• آزمون نور سبز (۲۵-۱۲۵ میلی‌وات):
  نمونه‌ها باید عاری از هرگونه موارد زیر باشند:

  • ستون نور قابل مشاهده با چشم غیرمسلح

  • حباب‌های داخلی

  • ذرات پراکنده‌کننده نور

کاربردهای تخصصی:

• سیستم‌های لیتوگرافی نیمه‌هادی

• طیف‌سنجی فرابنفش عمیق

• سیستم‌های اپتیکی فضایی

• لیزرهای اگزایمر

این 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

آزمون عبور نور (Transmittance Test) برای کریستال‌های فلورید لیتیم

تجهیزات آزمایشگاهی:

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

• دقت اندازه‌گیری: ±0.5%

• تفکیک‌پذیری: 1nm

۲. کرنش‌سنج (Strain Gauges)

• برای اندازه‌گیری تنش‌های باقیمانده در کریستال

• دقت: ±5nm/cm

۳. لیزر اشاره‌گر (نور سبز)

• توان خروجی: 25-125mW

• طول موج: 532nm

مشخصات نمونه‌ها:

• جنس نمونه: کریستال فلورید لیتیم (LiF) خالص

• ابعاد نمونه:

  • قطر: 20-50mm (تلرانس ±0.1mm)

  • ضخامت: 10±0.5mm

• پرداخت سطح:

  • کیفیت سطحی 80/50 مطابق استاندارد MIL-PRF-13830

  • زبری سطح: ≤50Å

محدوده‌های طیفی آزمون:

۱. محدوده UV-VIS-NIR: 190-1100nm
۲. محدوده MIR: 2.5-12μm

الزامات کیفی:

• حداقل عبور نور مورد قبول:

  • بیش از 92% در 280nm (برای نمونه‌های 10mm)

• پراکندگی نور مجاز: ≤2% در محدوده کاری

• جذب سطحی مجاز: ≤0.5% در 280nm

شرایط آزمایش:

• دمای محیط: 23±2°C

• رطوبت نسبی: 45±5%

• تعداد اندازه‌گیری‌ها: 3 بار تکرار با میانگین‌گیری

تمامی آزمون‌ها مطابق با استانداردهای ISO 13468 و ASTM E903 انجام می‌شود. نتایج همراه با گواهی کالیبراسیون دستگاه‌ها ارائه می‌گردد

ویژگی‌های کریستال تک‌بلور (Monocrystalline)

معیارهای کنترل کیفی بصری:

۱. بررسی ساختار بلوری:

• سطح کریستال در نور روز و با چشم غیرمسلح باید کاملاً یکنواخت و همگن باشد

• عدم وجود هرگونه مرزدانه (Grain Boundaries) قابل مشاهده

• عاری از نوارهای مویی شکل (Wicker-like Stripes) یا نقاط ناهمگن

۲. شرایط ارزیابی:

• نور محیط: نور طبیعی روز (بدون استفاده از نورپردازی مصنوعی)

• زاویه دید: ۴۵ درجه نسبت به سطح نمونه

• فاصله بررسی: ۳۰-۵۰ سانتیمتر

استانداردهای کیفی:

• مطابق با استاندارد ASTM F1724 برای بررسی بصری کریستال‌ها

• تطابق با الزامات SEMI MF1723 در خصوص یکنواختی ساختار بلوری

ملاحظات فنی:

• این ویژگی نشان‌دهنده کیفیت بالای رشد بلور و یکنواختی ساختار اتمی است

• وجود هرگونه ناهمگنی بصری می‌تواند نشانگر نقص در فرآیند رشد کریستال باشد

• بررسی دقیق‌تر با میکروسکوپ نوری با بزرگنمایی ۱۰۰X برای تأیید نهایی انجام می‌شود

این مشخصه تضمین‌کننده کیفیت مناسب کریستال برای کاربردهای اپتیکی و نیمه‌هادی پیشرفته می‌باشد

ویژگی‌های کریستال نیمه‌بلور (Sub-crystal)

معیارهای کنترل کیفی بصری:

۱. بررسی ساختار سطح:

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

• مساحت تحت پوشش این نوارها باید کمتر از ۱/۶ قطر انتهایی کریستال باشد

۲. پس از پرداخت نهایی:

• نوارهای بیدگونه پس از فرآیند پرداخت اپتیکی نباید قابل مشاهده باشند

• سطح نهایی باید از نظر بصری یکنواخت و عاری از هرگونه ناهنجاری باشد

استانداردهای پذیرش:

• حداکثر مساحت مجاز برای ناهنجاری‌های سطحی: ≤۱۶.۶٪ از سطح مقطع

• کیفیت پرداخت نهایی باید مطابق با استاندارد MIL-O-13830 باشد

ملاحظات فنی:

• این ناهنجاری‌های ساختاری معمولاً ناشی از تنش‌های حرارتی در فرآیند رشد بلور هستند

• وجود این ویژگی‌ها تأثیر منفی بر خواص اپتیکی پایه ندارد

• برای کاربردهای غیرحساس اپتیکی قابل استفاده می‌باشد

این مشخصات نشان‌دهنده کیفیت متوسط کریستال برای کاربردهای عمومی است

●

مواد اپتیکی پیشرفته و کاربردهای تخصصی آنها

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