Oikean kulman prismat

Tuotekuvaus

Niiden yksinkertainen kolmion muotoinen muotoilu tarjoaa suuremman kohdistustoleranssin kuin peilit (jotka vaativat tarkkaa kallistusta) ja suuremman kestävyyden kuin päällystetty optiikka (joka voi raaputtaa tai hajottaa). Toisin kuin heijastavat pinnoitteet, jotka haalistuvat ajan myötä (vähentämällä heijastavuutta 5-10% vuodessa ankarissa ympäristöissä), TIR tarjoaa vakaat, matalan tappion heijastuksen (heijastavuus> 99,9%), kun sitä käytetään kriittisten kulmaparametrien sisällä (tuloksen kulma> kriittinen kulma materiaalille). Tämä luotettavuus tekee suorien kulmien prismoista välttämättömiä erilaisissa sovelluksissa, kulutuselektroniikasta (kamerankatselut) puolustusjärjestelmiin (periskooppeihin).

Tuoteominaisuudet

Materiaalivaihtoehdot : Schott BK7 (kruunulasi, ihanteellinen näkyvien alueen sovelluksiin, 400-700 nm,> 92%: n siirto 550 nm: ssä), Hoya sulatettu piidioksidi (UV- ja NIR-lähetys, 185-2100Nm, matala lämpölaajennus), germanium (IR-puolivälissä, 2-14 μm, korkean refektio-indeksi IR-arvon ja saphire (korkean kovuuden ja lämpötilan resistanssiin, kun Hight ja High Highness, High Hengny ja High Hending and Hending and Hending and Hending and Hending and Hending and Hending and Hending and Hending and Hending Hending ja Hight Hending Hending ja Hight Hending Hending -yhtiö ympäristöt). BK7 on kustannustehokas yleiseen käyttöön (esim. Lelujen peilit), kun taas sulatettu piidioksidi on edullinen UV-lasereille (esim. 248 nm: n eximer-lasereille) tai korkean lämpötilan järjestelmille. Germanium palvelee IR -lämpökuvausta, ja safiiria käytetään teollisuusantureissa, jotka altistetaan värähtelylle tai pölylle.

Kriittiset eritelmät : Kulmatoleranssi <2 kaarisekuntia (varmistaa, että tarkka 90 ° tai 180 ° taipuma-1 kaarisekunnin poikkeama aiheuttaa 0,00028 °: n virheen säteen suunnassa), pinnan laatu 20-10 tai 10-5 (10-5 luokkaa korkean herkkyyssovelluksille, kuten tähtitiede), ja asennettavan pv: n jälkeen heijastumisen jälkeen. Hypotenuusi (TIR: n heijastuspinta) on kiillotettu karheuteen <0,5 nm, minimoimalla valonsironta. Peilattujen prismien osalta hypotenuse on päällystetty alumiinilla, hopealla tai kultaisella - jokainen erillisillä heijastusalueilla.

Heijastustilat : Kaksi ensisijaista heijastustilaa:

Kokonais sisäinen heijastus (TIR) : tapahtuu, kun valo kulkee korkeamman refraktiivisen indeksin materiaalista alemman refratiiviseen indeksimateriaaliin (esim. BK7 ilmaan) ja tulevaisuuden kulmaan> kriittinen kulma (BK7: n kriittinen kulma ~ 41 ° näkyvälle valolle). TIR ei vaadi pinnoitusta, tarjoaa> 99,9% heijastavuuden ja on ihanteellinen näkyviin sovelluksiin (esim. Kamerankatselut), joissa pinnoittelu on huolenaihe.

Peilipinnoitteet : Käytetään, kun TIR ei ole mahdollista (esim. Tuleva kulma <kriittinen kulma tai IR -aallonpituudet). Alumiinipinnoitteet (400–1200 nm,> 85% heijastavuus) ovat kustannustehokkaita näkyvälle/NIR: lle; Hopeapinnoitteet (400–2000 nm,> 95% heijastavuus) tarjoavat suuren kirkkauden, mutta tarvitsevat suojaavan päällystakin; Kultapäällysteet (800-14000 nm,> 98% heijastavuus) Excel IR: ssä.

Kokoalue : välillä 2 mm - 300 mm mittatoleranssilla ± 0,25 mm: n . 2 mm: n miniprismia käytetään mikro-optiikassa (esim. Älypuhelinkamera-anturit), 50 mm: n prismat laboratorioinstrumenteissa (esim. Spektrometrit) ja 300 mm suuria prismejä ilmailu- ja avaruusjärjestelmissä (esim. Satelliitti teleskoopit). Prisman jalkojen pituus (molemmat oikeat kulman muodostavat puolet) määrittää sen selkeän aukon - esimerkiksi 50 mm: n jalan pituus tarjoaa ~ 35 mm: n kirkkaan aukon (enimmäispalkin koko, jonka prisma pystyy käsittelemään).

Ympäristövastus : Kemiallinen ja lämpöstabiilisuus vaihtelee materiaalin mukaan:

BK7: vastustaa mietoja hapoja/emäksiä, käyttää -20 ° C -100 ° C.

Fuusioitunut piidioksidi: Kemiallisesti inertti, toimii -40 ° C -200 ° C.

Safiiri: vastustaa vahvoja hapoja (paitsi hydrofluorivetyhappo), käyttää -273 ° C -2000 ° C.

Germanium: Herkkä kosteudelle (hapettuu kosteassa ilmassa), vaatii suojapinnoitteen, toimii -40 ° C -100 ° C.

Kaikilla prismeillä on naarmuuntuvia pintoja (MOHS-kovuus 6 BK7: lle, 7 sulatetulle piidioksidille, 9 safiirille), varmistaen kestävyyden usein käytössä.

Sovellukset

Nämä prismat ovat kaikkialla läsnä:

Lasertekniikka : Palkinohjaus laserhitsauksessa (Automotive Component -liittymä, jossa 90 °: n taipuma ohjaa laserin vaikeasti tavoitettaville alueille), leikkaus (silmälaserit, joissa TIR-prismat jakavat säteen silmään ilman pinnoittamista) ja ohjusjärjestelmiä (ohjuslaskurit, joissa sappire-prismit ovat korkeita G-F-FORCES). Laserhitsauksessa peilattuja prismit, joissa on suuren vino-kynnyspinnoitteet, käsittelevät 100W+ laservoimia, varmistaen tasaisen taipuman.

Puolustus ja ilmailu : Periskoopit (sukellusvene- tai säiliöiden periskoopit, joissa useita suorakulmaisia ​​prismejä taipuvat katsojalle valon), etäisyysmittarit (sotilaalliset laser-etäisyysmittarit, käyttämällä TIR-prismia matalaan tappioon) ja turvakamerat (ulkokamerat ulkokamerat, joissa säähenkilöstö Sapphire-prismat ylläpitävät suorituskykyä sateessa/lumissa). Sukellusveneen periskooppit käyttävät 100-200 mm BK7-prismaa AR-pinnoitteilla heijastushäviöiden vähentämiseksi, mikä mahdollistaa selkeän katselun syvyydessä.

Suunnittelu : Laserkannaus (teolliset 3D -skannerit, joissa prismat jakavat lasersäteen esineen pinnan poikki) ja IR -lämpötila -anturit (valmistuksen laadunvalvonta käyttämällä germanium -prismia IR -palkkien ohjaamiseen ilmaisimeen). 3D-skannerit käyttävät pieniä (10-20 mm) sulatettuja piidioksidiprismejä tarkan säteen ohjaamiseksi, varmistaen skannauksen resoluution <0,1 mm. IR-anturit luottavat germanium-prismiin käsittelemään 8-14 μm: n aallonpituuksia, jotka ovat kriittisiä kuumien pintojen lämpötilojen mittaamiseksi (esim. Moottorin osat).

Kuluttajaelektroniikka : Kamerankatselimet (digitaalikamerat, joissa TIR -prismat heijastavat kuvaa etsimelle) ja optiset anturit (älypuhelinten kasvojen tunnistus pienten prismien avulla IR -valon ohjaamiseen). Digitaalikamerankatselut käyttävät 5-10 mm BK7-prismaa TIR: llä, poistaen pinnoitteiden tarpeen ja vähentävät kustannuksia. Älypuhelinanturit käyttävät 2–5 mm sulatettua piidioksidiprismaa, jotka sopivat kompakteihin malleihin säilyttäen samalla IR-lähetyksen.

Faq

K: Milloin minun pitäisi valita peilattu vs. TIR -prismat?

V: Valitse TIR -prismat, kun:

Tulevakulma> Kriittinen kulma (esim. 41 ° BK7: lle näkyvässä valossa).

Pitkäaikainen kestävyys on kriittistä (ei pinnoitusta hajoavaksi).

Sovellukset ovat näkyvällä alueella (TIR toimii täällä parhaiten).

Esimerkkejä: Kamerankatsomukset, laboratoriospektrometrit.

Valitse peilatut prismat, kun:

Tulevakulma <kriittinen kulma (esim. Laajakulma säteen taipuma).

Toiminta UV- tai IR -alueilla (TIR on vähemmän tehokas - Germaniumin kriittinen kulma ~ 17 ° IR: lle, mikä tekee TIR: stä vaikea saavuttaa).

Hienovalaisimissa sovelluksissa tarvitaan korkea heijastavuus (esim. Night Vision -kamerat).

Esimerkkejä: IR -lämpökuvaus, UV -kovetuslaserit.

K: Mikä aiheuttaa heijastushäviötä TIR -tilassa?

V: Heijastushäviö TIR -tilassa on minimaalinen (<0,1%), mutta se voi tapahtua kahdesta tekijästä:

Pintakontaminaatio : Pöly, öljy tai kosteus hypotenusen pinnalla muuttaa ilma-prisman rajapinnan taitekerrointa, vähentäen kriittistä kulmaa ja aiheuttaen osittaisen heijastuksen (menetys <5%). Säännöllinen puhdistus linssikudoksella ja isopropyylialkoholi vähentää tätä.

Akselin ulkopuolinen valo : Kulmien kulma <kriittinen kulma (off-akselin säteet) tapahtuvat kevyet säteet eivät läpäise TIR: tä, mikä johtaa siirtohäviöihin (häviö <1% hyvin kollimoitujen palkkien suhteen). Käyttämällä kollimoidut valonlähteet (esim. Laserit) tai prismat, joilla on suurempia jalkojen pituuksia (kriittisen kulma -alueen lisäämiseksi), vähentää tätä vaikutusta.

Tulo-/lähtöpinnoilla (ei hypotenuse) heijastavat pinnoitteet vähentävät myös menetystä minimoimalla heijastus näillä pinnoilla.

K: Voivatko suorakulmaiset prismat toimia retreReflektoreina?

V: Kyllä, kun sitä käytetään rinnakkaisilla (kollimoiduilla) syöttöpalkkeilla ja suunnattuna niin, että palkki käy läpi kaksi TIR -heijastusta. Esimerkiksi suorakulman prisma voi heijastaa sädettä takaisin alkuperäistä polkuaan, jos palkki saapuu yhden jalan, heijastaa hypotenusia ja poistuu toisesta jalasta - tämä luo 180 °: n taipuman. RetreReflektorien prismejä käytetään:

Laser -etäisyysmittarit: Prisma heijastaa lasersädettä takaisin lähteeseen, mikä mahdollistaa etäisyyslaskelman (etäisyys = valon nopeus × lennon aika / 2).

Liikenneturvallisuus: Vienen heijastavat merkit käyttävät pienten suorien kulmien prismia heijastamaan auton ajovaloja takaisin kuljettajalle parantaen näkyvyyttä.