Сапфировые окна

Сапфировые окна, обладающие надежной механической, термической и химической стойкостью, большими диэлектрическими проницаемостями и широким оптическим пропусканием в диапазоне 150–5500 нм, превосходно подходят как в качестве оптических окон, так и в качестве защитных окон в условиях применения с более строгими требованиями и в экстремальных условиях.

Наиболее отличительной особенностью сапфира является его непревзойденная механическая прочность и прочность. Твердость сапфира по шкале Мооса равна 9, и это второй по твердости из существующих материалов после алмаза. Сапфировые окна чрезвычайно устойчивы к царапинам и истиранию, более того, в некоторых случаях сапфировые окна могут быть повреждены при использовании других материалов, кроме самого сапфира. Это означает, что сапфировые окна могут обеспечить четкие оптические апертуры и сохранять четкость зрения даже при воздействии песка / песка и идеально подходят для применений, в которых встречаются разбрызгивания абразивных частиц, таких как окна смотрового окна для сверления, окна защитной лазерной обработки и прицелы для оружия.

Благодаря прочной внутренней ковалентной связи сапфира окна из сапфира можно изготовить из гораздо более тонких деталей без разрушения, чем аналоги, изготовленные из диэлектрических материалов, и способные выдерживать высокое давление. Например, сапфировые окна часто выбирают в условиях навигации и глубоководной навигации.

Кроме того, сапфир устойчив к высоким температурам: предел рабочей температуры до 1600 ℃ и температура плавления 2000 ℃. Высокая теплопроводность также наделяет сапфировые окна уникальными преимуществами при работе в условиях высоких температур по сравнению с другими оптическими материалами. Таким образом, сапфировые окна являются отличным вариантом для высокотемпературных плазменных камер, камер сгорания и т. д.

Сапфировые окна содержат твердую химическую инертность к обычным кислотам/щелочам, за исключением горячих едких солей. Сапфир превосходит другие материалы в борьбе с агрессивными химическими веществами и эрозионными средами, что расширяет использование сапфировых окон в области фармацевтических препаратов, лекарств и химических предприятий.

Кроме того, широкий спектр пропускания сапфировых окон составляет 150-5500 нм. По сравнению с двумя распространенными материалами оптического стекла N-BK7 и кварцем, плавленым УФ-излучением, спектр пропускания N-BK7 составляет 350–2200 нм, а кварцевого стекла – 200–2200 нм, сапфир превосходит N-BK7 с лучшими функциями УФ-излучения и более широким пропусканием ИК-излучения и УФ-плавленный кварц с меньшим поглощением ИК-излучения. Сапфировые окна могут быть использованы в ответственных оптических операциях мультиспектра.

Shalom EO предлагает различные формы сапфировых окон, изготовленных из монокристаллического сапфира. Наши монокристаллические сапфиры выращиваются методом KY, что позволяет получать материалы высокой чистоты без видимых трещин, пузырьков и субзерен. Доступны сапфировые окна с большой апертурой диаметром до 300 мм, а качество поверхности 60/40, 40/20, 20/10 и Scratch/Dig являются дополнительными в соответствии с интересующими вас требованиями к точности. Мы также можем предоставить высокоточные ультратонкие сапфировые окна с большим соотношением диаметра и толщины.

Для увеличения пропускания также можно использовать пустые сапфировые подложки и окна с однопленочными покрытиями MgF2 и другими противоотражающими покрытиями. Доступны сапфировые окна Z-образного выреза с осью C, параллельной оптической оси, чтобы избежать двойного лучепреломления в критических оптических целях, а также сапфировые окна произвольной резки. Благодаря новейшим технологиям вы можете ощутить оптическое совершенство разнообразной продукции для сапфировых окон: оптические сапфировые окна (плоские круглые, плоские прямоугольные, сапфировые клиновидные окна, сапфировые ступенчатые окна), защитные сапфировые лазерные окна, сапфировые окна для Смотровые стекла и пакеты машин, внутренние окна металлизированные сапфировые с никелевыми, хромовыми и золотыми пленками по краям. Кроме того, вы также можете узнать больше о наших стандартных сапфировых окнах.

Доступные виды сапфировых окон:

1. Оптические сапфировые окна:

В Шалом ЭО доступны различные формы и формы плоских сапфировых окон (круглых, прямоугольных), а также сапфировых клиновых окон, сапфировых ступенчатых окон. Сапфировые клиновидные окна состоят из двух непараллельных плоскостей и служат для отклонения падающего луча в заданном направлении под определенным углом отклонения. Сапфировые ступенчатые окна имеют ступенчатую конструкцию, облегчающую установку на определенные механические элементы (например, фланцы).

2. Защитные сапфировые лазерные окна:

Сапфировые защитные лазерные окна часто используются при лазерной обработке в качестве передней оптики, защищая линзу лазера от разбрызгивания веществ во время обработки. Монокристаллические сапфировые окна подходят для этой цели благодаря своей жаростойкости, исключительной механической твердости и невосприимчивости к повреждениям, вызванным мощным лазером.

Shalom EO предлагает сапфировые лазерные окна со стандартизированными характеристиками, совместимые с лазерными установками ведущих мировых производителей лазеров. Доступны антиотражающие покрытия с высоким порогом термического повреждения.

3. Другие специальные сапфировые окна:

Сапфировые окна также можно использовать в качестве смотрового стекла и внутренней части машин, изолируя машины от потенциальных повреждений, вызванных высоким давлением, высокой температурой, химической коррозией и т. д. в таких приложениях, как подводное обнаружение, контейнеры под высоким давлением, испытание масляных отложений. и химические операции.

Shalom EO предлагает защитные сапфировые окна высокого давления, сапфировые окна для глубокой воды, устойчивые к коррозии сапфировые трубки и сапфировые стекла для часов.

4. Металлизированные сапфировые окна:

Металлизированные сапфировые окна по краям снабжены металлическими пленками для обеспечения герметичной пайки в металлические корпуса. Металлизированные окна часто включают в эндоскопы.

Шалом ЭО предлагает металлизированные сапфировые окна обычных эндоскопических размеров.

Рекомендации по применению: Сапфировые окна C-образной и произвольной огранки:

Ориентация кристалла — это вектор, описывающий случайную линию, соединяющую два узла решетки. Из-за анизотропной природы кристаллов распределение и способ расположения атомов изменяются в разных направлениях или в разных плоскостях решетки. В результате свойства и поведение даже одних и тех же кристаллов, но разной ориентации, будут существенно различаться. По этой причине выбор правильной ориентации и плоскостей среза кристаллов имеет решающее значение при использовании кристаллов для производства различных компонентов и элементов.

Кристаллы сапфира, используемые для производства сапфировых окон с различными функциями, будут выращиваться и разрезаться/нарезаться с заданной ориентацией, причем ориентация часто определяется, поскольку она оптимизирует характеристики кристалла для достижения интересующих целей.

Решетки внутри сапфира имеют шестиугольную структуру. При производстве сапфирового элемента направление его внутренней архитектуры влияет на функциональность элемента.

Рисунок 4. Решетчатая структура сапфира и обычная ориентация кристаллов сапфира.

Сапфировые окна C-Cut имеют индекс ориентации (0001). Сапфир огранен в направлении, перпендикулярном оси c. Ось С — это оптическая ось сапфира. свет, проецируемый вдоль направления оптической оси , не будет испытывать двойного лучепреломления. На практике свет будет падать под перпендикулярным углом к ​​апертурам сапфировых окон, что означает, что свет будет проходить внутри сапфировых окон параллельно оптической оси, устраняя эффект двойного лучепреломления.Сапфировые окна C-образной огранки часто выбираются для критически важных оптических задач (например, лазерных окон). Сапфир C-огранки иногда называют сапфиром нулевой степени или сапфиром Z-огранки.

Также имеются сапфировые окна произвольной огранки. Случайное вырезание подразумевает, что элемент разрезается или нарезается без особого внимания к направлениям; он может содержать любые ориентации. Такая ориентация распространена из-за более низких затрат и приемлема, если нет строгих требований к оптическим или механическим качествам. Однако, как упоминалось выше, поскольку поведение сапфира варьируется в зависимости от ориентации, случайная ориентация может быть подвержена спонтанным изменениям прочности и других свойств конечного продукта.

Иногда перед процедурой резки или нарезки производитель выращивал объемный кристалл сапфира определенной ориентации. Например, объемный сапфир, предназначенный для изготовления сапфирового окна с-образной огранки, будет выращиваться с ориентацией, которая максимизирует эффективность использования c-плоскостей.

Кривые:

1. Пропускание сапфировых окон без покрытия при УФ-излучении до 1100 нм.

2. Пропускание сапфировых окон без покрытия на расстоянии от 2,5 до 8,0 мкм.