پنجرههای گرد سوراخدار از جنس فلورید لیتیم
توضیحات
پنجرههای گرد سوراخدار از جنس فلورید لیتیم (LiF)
پنجرههای اپتیکی از اجزای پایهای در سیستمهای نوری محسوب میشوند که به عنوان محافظی برای سنسورها و دتکتورهای الکترونیکی در برابر عوامل محیطی به کار میروند. این قطعات با جداسازی محیط داخلی و خارجی دستگاه، از تجهیزات حساس داخلی محافظت میکنند، بدون آنکه تأثیری بر بزرگنمایی سیستم داشته باشند.
ویژگیهای کریستال فلورید لیتیم (LiF):
-
محدوده عبور طیفی گسترده (110 تا 6600 نانومتر)
-
بالاترین ضریب عبور در محدوده فرابنفش خلأ (VUV) در میان مواد شناخته شده
-
پایینترین ضریب شکست در محدوده فروسرخ
-
مناسب برای کاربردهای تخصصی در:
-
پنجرههای طیف فرابنفش
-
سیستمهای لیزر فروسرخ
-
تجهیزات دید در شب مادون قرمز
-
قابلیتهای تولید:
-
قطر: 2 تا 300 میلیمتر
-
ضخامت: 0.12 تا 60 میلیمتر
-
دقت پرداخت سطح: تا 20-10
-
انحراف موج: λ/10 در 633 نانومتر
فرآیندهای پرداخت:
-
پرداخت دیسک ژلهای
-
پرداخت سرعت بالا
-
پرداخت حلقوی
-
پرداخت CNC
تجهیزات کنترل کیفیت:
-
اینترفرومتر ZYGO
-
میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)
-
اکسنتریسیتیسنج بازتاب و عبور
-
گونیومتر 15 ثانیهای
-
سیستم مرکزگذاری UV ژلهای
-
ضخامتسنج لیزری غیرتماسی
-
تصویرگر دو بعدی
-
قطرسنج کرهها
گزینههای پوشش ضدبازتاب:
-
MgF₂
-
پوشش ضدبازتاب فرابنفش (UV-AR)
-
پوشش ضدبازتاب فرابنفش-مرئی (UV-VIS)
-
پوشش ضدبازتاب مرئی با پهنای باند گسترده (VIS-EXT)
-
پوشش ضدبازتاب مرئی-فروسرخ نزدیک (VIS-NIR)
-
پوشش ضدبازتاب فروسرخ نزدیک (NIR I, NIR II)
-
پوشش ضدبازتاب مخابراتی (Telecom-NIR)
-
پوشش ضدبازتاب فروسرخ موج کوتاه (SWIR)
-
پوشش ضدبازتاب لیزر یاقوت (YAG-BBAR)
این پنجرهها در سیستمهای پیشرفته طیفسنجی، لیزر و کاربردهای نظامی و فضایی کاربرد گستردهای دارند.
-
معرفی محصول
پنجرههای اپتیکی از جنس فلورید لیتیم (LiF)
پنجرههای اپتیکی صفحاتی از جنس شیشههای اپتیکی هستند که پس از فرآیندهای سنگزنی و پرداخت دقیق، به دو سطح کاملاً موازی تبدیل میشوند. این قطعات عمدتاً به عنوان محافظ برای تجهیزات حساس زیر مورد استفاده قرار میگیرند:
-
سنسورهای الکترونیکی
-
لنزهای اپتیکی
-
سیستمهای لیزری
ویژگیهای منحصر به فرد فلورید لیتیم:
-
ضریب شکست پایین که امکان استفاده بدون پوشش ضد بازتاب (AR) را فراهم میکند
-
محدوده عبور طیفی گسترده از فرابنفش تا فروسرخ
-
پایداری حرارتی و شیمیایی عالی
کاربردهای تخصصی:
-
پنجرههای عبور UV در کاربردهای طیفسنجی
-
عنصر پراشدهنده در طیفسنجی پرتو ایکس
-
پنجرههای فروسرخ در سیستمهای تصویربرداری حرارتی
مزایای کلیدی:
-
کاهش تلفات نوری به دلیل ضریب شکست پایین
-
مقاومت در برابر تابشهای پرانرژی
-
عملکرد عالی در محیطهای خورنده
تواناییهای تولیدی:
ما قادر به تأمین پنجرههای فلورید لیتیم در ابعاد و اندازههای مختلف مطابق با نیازهای خاص مشتریان هستیم. این محصولات با دقت اپتیکی بالا و کیفیت سطحی ممتاز تولید میشوند.
ملاحظات فنی:
-
مناسب برای کاربردهای حساس به پرتوهای UV و IR
-
گزینهای ایدهآل برای محیطهای آزمایشگاهی دقیق
-
نیاز به پرداخت سطحی با کیفیت بالا برای کاربردهای طیفسنجی
این پنجرهها با ترکیب منحصر به فرد خواص نوری و مکانیکی، گزینهای استثنایی برای کاربردهای پیشرفته اپتیکی محسوب میشوند.
پنجرههای اپتیکی و ملاحظات انتخاب آنها
پنجرههای اپتیکی صفحاتی از جنس شیشههای اپتیکی هستند که پس از فرآیندهای سنگزنی و پرداخت دقیق، به دو سطح کاملاً موازی تبدیل میشوند. این قطعات عمدتاً به عنوان محافظ برای تجهیزات زیر به کار میروند:
-
سنسورهای الکترونیکی
-
لنزهای اپتیکی
-
هدهای پردازش لیزری
معیارهای کلیدی در انتخاب پنجره اپتیکی:
-
ویژگیهای انتقال نور (Transmission Properties):
-
محدوده طیفی کاری (UV-VIS-NIR-IR)
-
ضریب عبور نور در طولموجهای مورد نظر
-
جذب و پراکندگی نوری
-
-
خواص مکانیکی (Mechanical Properties):
-
مقاومت در برابر تنشهای محیطی
-
پایداری حرارتی
-
مقاومت در برابر شوکهای مکانیکی
-
پارامترهای فنی مهم:
| پارامتر | توضیحات فنی | اهمیت |
|---|---|---|
| ضریب عبور | تعیینکننده بازده نوری سیستم | ★★★★★ |
| کیفیت سطح | تأثیر مستقیم بر پراکندگی نور و افتهای اپتیکی | ★★★★☆ |
| ضخامت | مرتبط با استحکام مکانیکی و پایداری حرارتی | ★★★★☆ |
| موازیبودن سطوح | جلوگیری از اعوجاج پرتوهای عبوری | ★★★★★ |
| جنس ماده پایه | تعیینکننده مقاومت شیمیایی و محدوده طیفی | ★★★★★ |
نکات انتخاب:
-
برای سیستمهای لیزری پرتوان: مواد با مقاومت حرارتی بالا (مثل سیلیکای ذوبشده)
-
در محیطهای خورنده: مواد با مقاومت شیمیایی عالی (مثل فلورید منیزیم)
-
برای کاربردهای طیفسنجی: مواد با عبور طیفی وسیع (مثل فلورید باریم)
این پارامترها باید متناسب با نیازهای خاص هر کاربرد (دقت اپتیکی، شرایط محیطی، محدودیتهای وزنی و …) انتخاب شوند.
کریستال فلورید لیتیم (LiF) – ماده اپتیکی پیشرفته
فلورید لیتیم (LiF) یک کریستال اپتیکی ممتاز با ویژگیهای منحصر به فرد است:
ویژگیهای کلیدی:
-
محدوده عبور طیفی گسترده از ۱۱۰ تا ۶۶۰۰ نانومتر (از VUV تا IR)
-
بالاترین ضریب عبور در محدوده فرابنفش خلأ (VUV) در میان مواد شناخته شده
-
پایینترین ضریب شکست در محدوده فروسرخ
کاربردهای تخصصی:
۱. در محدوده فرابنفش:
-
ماده اصلی برای ساخت پنجرههای اپتیکی UV
-
استفاده در سیستمهای طیفسنجی پیشرفته
-
کاربرد در آنالیزگرهای فلورسانس
۲. در محدوده فروسرخ:
-
پنجرههای اپتیکی برای لیزرهای فروسرخ
-
تجهیزات دید در شب مادون قرمز
-
سیستمهای تصویربرداری حرارتی
۳. کاربردهای تحلیلی:
-
جزء ضروری در کریستالهای طیفسنجی
-
استفاده در پروبهای الکترونیکی
-
کاربرد در دستگاههای آنالیز نوری بزرگ
مزایای رقابتی:
-
عملکرد بینظیر در محیطهای خلأ
-
پایداری شیمیایی و حرارتی عالی
-
کیفیت اپتیکی استثنایی برای کاربردهای دقیق
این کریستال با ترکیب ویژگیهای منحصر به فرد خود، گزینهای ایدهآل برای کاربردهای پیشرفته در صنایع اپتیک، لیزر و آنالیز مواد محسوب میشود.
محدودیتهای عملکردی فلورید لیتیم (LiF):
۱. حساسیت به شوک حرارتی:
-
کاهش ناگهانی دما میتواند منجر به ایجاد ترک و شکست در ساختار کریستالی شود
-
نیاز به گرمایش و سرمایش تدریجی در فرآیندهای حرارتی
-
ضریب انبساط حرارتی نسبتاً بالا (37×10⁻⁶/°C)
۲. واکنش پذیری با رطوبت در دماهای بالا:
-
شروع تخریب شیمیایی در دمای بالای 400°C
-
تشکیل هیدروکسید لیتیم (LiOH) در تماس با رطوبت محیط
-
کاهش محسوس کیفیت اپتیکی در محیطهای مرطوب
راهکارهای عملیاتی:
✓ استفاده در محیطهای کنترل شده دما و رطوبت
✓ به کارگیری پوششهای محافظ در کاربردهای دمای بالا
✓ طراحی مکانیکی مناسب برای کاهش تنشهای حرارتی
✓ نگهداری در محیط خشک و بدون نوسان دمایی شدید
ملاحظات طراحی:
-
محدودیت دمای کاری پیوسته: 400°C در محیط خشک
-
نیاز به محفظه محافظ در کاربردهای صنعتی
-
گزینه مناسب برای سیستمهای آزمایشگاهی با شرایط کنترل شده
این ویژگیها باید در طراحی سیستمهای اپتیکی با المانهای LiF به دقت مورد توجه قرار گیرند.
Coating refers to coating a transparent electrolyte film or metal film on the surface of the substrate material by physical or chemical methods. The purpose is to change the reflection and transmission characteristics of the material surface to reduce or increase the reflection, beam splitting, color separation, light filtering, polarization and other requirements.We can provide various optical coatings such as anti-reflective films, high-reflective films, spectral films, and metallic films. Broadband anti-reflective films are available for UV, visible, NIR and mid-infrared wavelengths.
- اطلاعات فنی
درجه DUV (فرابنفش دور)
● ابعاد متداول: ۵۰ و ۱۰۰ میلیمتر (قطر)
● حداکثر اندازه: ۱۲۰ میلیمتر (قطر)
● محدوده طول موج کاربردی: ۱۱۰ نانومتر تا ۶ میکرومتر
● میزان عبور نور:
– بیش از ۷۰٪ در طول موج ۱۴۰ نانومتر
– بیش از ۹۰٪ در طول موج ۲۸۰ نانومتر
– بیش از ۹۰٪ در طول موج ۵ میکرومتر
● ساختار بلوری: تکبلوری (Monocrystalline)
● میزان عبور نور داخلی: بیش از ۹۹٪ در طول موج ۲۸۰ نانومتر (برای نمونهای به ضخامت ۱۰ میلیمتر)
● میانگین تفرق تنش نوری: حداکثر ۱۰ نانومتر بر سانتیمتر در طول موج ۶۳۳ نانومتر
● عبور آزمون نور سبز با توان ۲۵ تا ۱۲۵ میلیوات بدون مشاهده ستون نور، حباب، ذرات پراکنده یا ناخالصیهای قابل مشاهده با چشم غیرمسلح.
آزمون عبور نور (Transmittance Test)
● تجهیزات بازرسی:
-
طیفسنج فرابنفش-مرئی (UV-Visible Spectrophotometer)
-
تنشسنج نوری (Strain gauges)
-
اشارهگر لیزری (نور سبز، توان ۲۵ تا ۱۲۵ میلیوات)
● نمونهها:
-
بلورهای فلورید لیتیم با قطر بین ۲۰ تا ۵۰ میلیمتر و ضخامت ۰٫۵ ± ۱۰ میلیمتر
-
پرداخت سطحی نمونهها: کیفیت سطح صیقلخورده باید به استاندارد ۸۰/۵۰ (Scratch-Dig) رسیده باشد.
● محدوده طول موج آزمون:
-
۱۱۰۰–۱۹۰ نانومتر
-
۱۲–۲٫۵ میکرومتر
● الزامات کیفی:
-
میزان عبور نور (T) باید بیش از ۹۲٪ در طول موج ۲۸۰ نانومتر باشد.
تکبلوری (Monocrystalline)
● در بررسی با چشم غیرمسلح تحت نور روز، هیچ مرز دانۀ (grain boundary) قابل مشاهده یا نوارهای حصیریشکل (wicker-like stripes) بر روی سطح بلور مشاهده نمیشود.
زیربلور (Sub-crystal)
● در بررسی با چشم غیرمسلح تحت نور روز، نوارهای بیدیشکل (willow stripes) بر روی سطح بلور مشاهده میشوند که مساحت آنها کمتر از ۱/۶ (قطر انتهایی) است. این نوارها پس از انجام فرآیند صیقلکاری قابل مشاهده نیستند.
چندبلوری (Polycrystalline)
● در بررسی با چشم غیرمسلح تحت نور روز، خطوط مرز بلوری نافذ (penetrating crystal boundary lines) بر روی سطح بلور مشاهده میشود و تفاوت واضحی در میزان تیرگی و روشنی بین دو طرف این مرزهای بلوری وجود دارد.
● شیشه اپتیکی N-BK7
N-BK7 پرکاربردترین شیشه اپتیکی برای ساخت قطعات اپتیکی با کیفیت بالا است که عبور نور بسیار عالی در محدوده طولموج مرئی تا فروسرخ نزدیک (۲۰۰۰-۳۵۰ نانومتر) ارائه میدهد. این ماده کاربردهای گستردهای در تلسکوپها، سیستمهای لیزری و سایر زمینهها دارد. معمولاً زمانی از N-BK7 استفاده میشود که مزایای اضافی سیلیکای گداخته UV (مانند عبور بسیار خوب و ضریب انبساط حرارتی پایین در محدوده فرابنفش) مورد نیاز نباشد.
● سیلیکای گداخته UV
سیلیکای گداخته UV، عبور نور بالایی از محدوده فرابنفش تا فروسرخ نزدیک (۲۱۰۰-۱۸۵ نانومتر) دارد. علاوه بر این، در مقایسه با H-K9L (N-BK7)، یکنواختی بهتری دارد و ضریب انبساط حرارتی پایینتری دارد که آن را برای کاربردهای لیزرهای توان بالا و تصویربرداری بسیار مناسب میسازد.
● فلورید کلسیم
به دلیل عبور نور بالا و ضریب شکست پایین در محدوده طولموج ۸ میکرومتر–۱۸۰ نانومتر، از فلورید کلسیم اغلب به عنوان پنجره و لنز در طیفسنجها و سیستمهای تصویربرداری حرارتی استفاده میشود. علاوه بر این، به دلیل آستانه آسیبپذیری لیزری بالا، کاربردهای خوبی در لیزرهای اگزایمر دارد.
● فلورید باریم
فلورید باریم عبور نور بالایی در محدوده ۱۱ میکرومتر–۲۰۰ نانومتر دارد و در برابر تابش پرانرژی مقاوم است. همزمان، دارای خاصیت سینتیلاسیون عالی بوده و میتوان از آن برای ساخت انواع قطعات اپتیکی فروسرخ و فرابنفش استفاده کرد. با این حال، عیب فلورید باریم مقاومت کم آن در برابر آب است. در صورت تماس با آب، عملکرد آن در دمای ۵۰۰ درجه سانتیگراد به طور قابل توجهی کاهش مییابد، اما میتوان از آن در محیط خشک تا دمای ۸۰۰ درجه سانتیگراد استفاده کرد. شایان ذکر است که هنگام کار با ماده فلورید باریم، همیشه باید از دستکش استفاده شود و پس از کار، دستها به طور کامل شسته شوند.
● فلورید منیزیم
فلورید منیزیم برای کاربردهای در محدوده طولموج ۶ میکرومتر–۲۰۰ نانومتر ایدهآل است. در مقایسه با سایر مواد، به ویژه در محدوده طولموج فرابنفش عمیق و فروسرخ دور بادوامتر است. این ماده مقاومت بالایی در برابر خوردگی شیمیایی، آسیب لیزری، شوک مکانیکی و شوک حرارتی دارد. سختی آن از بلور فلورید کلسیم بیشتر است، اما در مقایسه با سیلیکای گداخته نرمتر محسوب شده و هیدرولیز خفیفی دارد. سختی کnoop آن ۴۱۵ و ضریب شکست آن ۱.۳۸ است.
● سلنید روی
سلنید روی عبور نور بالایی در محدوده ۱۶ میکرومتر–۶۰۰ نانومتر دارد و معمولاً در سیستمهای تصویربرداری حرارتی، فروسرخ و پزشکی استفاده میشود. همچنین، به دلیل جذب پایین، به ویژه برای استفاده در لیزرهای CO₂ توان بالا مناسب است. باید توجه داشت که سلنید روی material نسبتاً نرمی است (سختی کnoop 120) و به راحتی خش برمیدارد؛ بنابراین استفاده از آن در محیطهای خشن توصیه نمیشود. هنگام نگهداری و تمیز کردن باید نهایت دقت را به کار برد و از فشار یکنواخت برای پاک کردن استفاده کرد. بهتر است برای جلوگیری از لکهدار شدن، از دستکش یا سرانگشتهای پلاستیکی استفاده شود و هرگز نباید با انبر یا ابزار دیگر نگهداشته شود.
● سیلیکون
سیلیکون برای استفاده در باند فروسرخ نزدیک (NIR) از ۸–۱.۲ میکرومتر مناسب است. به دلیل چگالی پایین، به ویژه در کاربردهایی که حساسیت به وزن وجود دارد (مخصوصاً در محدوده ۵–۳ میکرومتر) گزینه مناسبی است. سختی کnoop سیلیکون ۱۱۵۰ است که از ژرمانیم سختتر و در عین حال کمتر شکننده است. به دلیل باند جذب قوی در ۹ میکرومتر، برای کاربردهای انتقال در لیزرهای CO₂ مناسب نیست.
● ژرمانیم
ژرمانیم برای استفاده در محدوده فروسرخ نزدیک ۱۶–۲ میکرومتر مناسب بوده و برای لیزرهای فروسرخ گزینه بسیار خوبی است. به دلیل ضریب شکست بالا، انحنای سطح minimal و ابیراهی رنگی کم، معمولاً در سیستمهای تصویربرداری توان پایین نیاز به تصحیح ندارد. با این حال، ژرمانیم به شدت تحت تأثیر دما قرار میگیرد و با افزایش دما، عبور نور آن کاهش مییابد؛ در نتیجه فقط میتوان از آن below 100°C استفاده کرد. در طراحی سیستمهای با محدودیت وزن، چگالی ژرمانیم (۵.۳۳ گرم بر سانتیمتر مکعب) باید در نظر گرفته شود. لنزهای ژرمانیم با سطوح تراشخورده دقیق توسط دستگاه تراش الماسه ی هستند که آنها را برای انواع کاربردهای فروسرخ، از جمله سیستمهای تصویربرداری حرارتی، جداکنندههای پرتو فروسرخ، دورسنجی (telemetry) و زمینههای فروسرخ پیشرو (FLIR) مناسب میسازد.
● CVD ZnS (سولفید روی رسوبشده به روش CVD)
CVD ZnS تنها material اپتیکی فروسرخ – besides الماس – است که محدوده طولموجی از مرئی تا فروسرخ موج بلند (LWIR) و حتی امواج مایکروویو را پوشش میدهد و در حال حاضر مهمترین material پنجرهای LWIR محسوب میشود. از آن میتوان به عنوان پنجره و لنز برای سیستمهای تصویربرداری حرارتی با وضوح بالا، و همچنین برای کاربردهای پیشرفته نظامی مانند پنجرههای “سه-اپتیکی” (tri-optical) و پنجرههای مرکب لیزر فروسرخ نزدیک / دو-رنگ فروسرخ استفاده کرد.
امید حسنی –
فرق اصلی فلورید لیتیم با سیلیکای ذوبشده UV چیه؟
beny1365 –
سیلیکای ذوبشده UV عالی است، اما فقط تا حدود ۱۸۵ نانومتر را پوشش میدهد. فلورید لیتیم میتواند تا ۱۱۰ نانومتر را نیز عبور دهد! این یعنی میتواند به دنیای “فرابنفش خلأ” که برای بسیاری از مواد غیرقابل دسترس است، نفوذ کند.
ساسان کمایی –
سوراخ وسط این پنجره برای چیه؟
beny1365 –
در سیستمهای پیچیده اپتیکی، این سوراخ میتونه برای عبور یک پرتو دیگر، نمونه، پروب اندازهگیری یا برای نصب و هم محور کردن دقیق قطعه در یک سیستم بزرگتر استفاده بشه.