Okna ze stopionej krzemionki

Przegląd produktu:

Okna ze stopionej krzemionki zapewniają doskonałą przejrzystość optyczną i wyjątkową trwałość w szerokim zakresie długości fal, od ultrafioletu UV (180 nm) do podczerwieni (ponad 2,3 mikrona). Charakteryzują się niskimi zniekształceniami, doskonałą równoległością, niskim rozpraszaniem objętościowym i doskonałą jakością powierzchni. Dzięki temu doskonale nadają się do szerokiej gamy wymagających zastosowań, w tym systemów obrazowania i zastosowań laserowych.

Cechy:

1. Właściwości optyczne

• Wysoka przezroczystość: okna ze stopionej krzemionki są wyjątkowo przezroczyste w szerokim spektrum, od długości fal ultrafioletowych (UV) do podczerwieni (IR). Szeroki zakres transmisji sprawia, że ​​nadają się one do wielu zastosowań optycznych, w tym do spektroskopii i systemów obrazowania.

• Niska absorpcja: Wykazują bardzo niską absorpcję światła, zapewniając minimalną utratę siły sygnału. Ma to kluczowe znaczenie w zastosowaniach takich jak systemy laserowe, gdzie istotne jest utrzymanie intensywności wiązki światła.

• Doskonała stabilność współczynnika załamania światła: Topiona krzemionka ma bardzo stabilny współczynnik załamania światła w szerokim zakresie temperatur i długości fal. Ta stabilność jest ważna w zastosowaniach, w których wymagana jest precyzyjna wydajność optyczna, na przykład w optyce precyzyjnej i interferometrii.

2. Właściwości mechaniczne

• Wysoka wytrzymałość mechaniczna: okna ze stopionej krzemionki są stosunkowo mocne i wytrzymują znaczne naprężenia mechaniczne. Są odporne na zarysowania i ścieranie, co pomaga zachować ich jakość optyczną przez długi czas.

• Niska gęstość: Materiał ma stosunkowo niską gęstość w porównaniu z niektórymi innymi materiałami optycznymi, dzięki czemu nadaje się do zastosowań, w których problemem jest waga, na przykład w przemyśle lotniczym i przenośnych instrumentach optycznych.

3. Właściwości termiczne

• Niska rozszerzalność cieplna: Topiona krzemionka ma bardzo niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, co oznacza, że ​​nie rozszerza się ani nie kurczy znacząco wraz ze zmianami temperatury. Ta właściwość ma kluczowe znaczenie w zastosowaniach, w których wymagana jest stabilność wymiarowa, takich jak precyzyjne systemy optyczne i produkcja półprzewodników.

• Wysoka stabilność termiczna: Może wytrzymać wysokie temperatury bez znaczącego pogorszenia swoich właściwości optycznych. Dzięki temu nadaje się do stosowania w środowiskach o wysokiej temperaturze, np. w piecach lub podczas obróbki laserowej.

4. Właściwości chemiczne

• Obojętność chemiczna: Topiona krzemionka jest wysoce obojętna chemicznie i odporna na większość chemikaliów, w tym kwasy i zasady. Dzięki temu nadaje się do stosowania w środowiskach korozyjnych oraz w zastosowaniach, w których nieuniknione jest narażenie na działanie substancji chemicznych, np. w procesach chemicznych i warunkach laboratoryjnych.

• Powierzchnia hydrofobowa: Powierzchnia topionej krzemionki jest hydrofobowa, co oznacza, że ​​odpycha wodę. Ta właściwość pomaga zapobiegać tworzeniu się kropel wody na powierzchni okna, które mogą zakłócać właściwości optyczne.

5. Inne funkcje

• Wysoka czystość: Topiona krzemionka jest wytwarzana z dwutlenku krzemu o wysokiej czystości, co daje materiał z bardzo małą ilością zanieczyszczeń. Ta wysoka czystość przyczynia się do jego doskonałych właściwości optycznych i mechanicznych.

• Możliwość dostosowania: okna z topionej krzemionki mogą być produkowane w szerokiej gamie rozmiarów, kształtów i grubości, aby spełnić określone wymagania aplikacji. Można je również powlekać różnymi powłokami przeciwodblaskowymi lub ochronnymi, aby zwiększyć ich wydajność w określonych zastosowaniach.

Aplikacje:

1. Przyrządy optyczne

• Kamery i czujniki: Okna z topionej krzemionki są stosowane w precyzyjnych kamerach i czujnikach ze względu na ich wysoką przejrzystość optyczną i niską absorpcję. Dbają o to, aby do czujnika docierała maksymalna ilość światła, co przekłada się na wysoką jakość obrazu.

• Teleskopy i mikroskopy: Okna te są stosowane w teleskopach i mikroskopach ze względu na ich doskonałe właściwości transmisji w szerokim zakresie długości fal. Pozwala to na precyzyjną obserwację i obrazowanie zarówno w zastosowaniach astronomicznych, jak i mikroskopowych.

2. Systemy laserowe

• Lasery o dużej mocy: Okna ze stopionej krzemionki są idealne do systemów laserowych o dużej mocy ze względu na ich niski współczynnik rozszerzalności cieplnej i wysoką odporność na szok termiczny. Są w stanie wytrzymać intensywne ciepło generowane przez wysokoenergetyczne wiązki laserowe, nie odkształcając się ani nie pękając.

• Lasery UV: Są również stosowane w systemach laserowych UV ze względu na ich wysoką szybkość transmisji w widmie ultrafioletowym. Dzięki temu nadają się do zastosowań takich jak litografia UV i obróbka materiałów w oparciu o promieniowanie UV.

3. Instrumenty medyczne i naukowe

• Spektroskopia: Okna ze stopionej krzemionki są powszechnie stosowane w spektroskopii UV-VIS-NIR. Ich wysoka transmisja i niska absorpcja zapewniają dokładny pomiar danych widmowych w szerokim zakresie długości fal.

• Obrazowanie medyczne: W medycynie okna te są wykorzystywane w systemach obrazowania w celu uzyskania obrazów o wysokiej jakości. Są one również stosowane w sprzęcie, takim jak urządzenia sanitarne za pomocą światła UV, ze względu na ich odporność na degradację pod wpływem promieni UV.

4. Zastosowania przemysłowe

• Produkcja półprzewodników: Topiona krzemionka jest szeroko stosowana w procesach produkcji półprzewodników. Wysoka czystość i odporność na uszkodzenia termiczne i chemiczne sprawiają, że nadaje się do zastosowań takich jak fotolitografia, gdzie niezbędna jest precyzyjna kontrola światła.

• Cięcie i spawanie laserowe: W przemysłowych systemach cięcia i spawania laserowego okna z topionej krzemionki służą do ochrony optyki lasera przed zanieczyszczeniami i ciepłem. Pomagają także zachować stabilność i dokładność wiązki lasera.

5. Lotnictwo i obrona

• Instrumenty lotnicze: Ze względu na niski współczynnik rozszerzalności cieplnej i wysoką wytrzymałość mechaniczną okna z topionej krzemionki są stosowane w instrumentach lotniczych, takich jak satelity i czujniki samolotów. Są w stanie wytrzymać ekstremalne zmiany temperatury i naprężenia mechaniczne występujące w środowiskach lotniczych i kosmicznych.

• Awionika wojskowa i komercyjna: Okna te są również stosowane w systemach awioniki wojskowej i komercyjnej ze względu na ich trwałość i niezawodność.

6. Sprzęt laboratoryjny

• Okna próżniowe i wzierniki: Okna z topionej krzemionki są używane jako wzierniki próżniowe i wzierniki w sprzęcie laboratoryjnym. Ich doskonałe właściwości transmisyjne i odporność na szok termiczny sprawiają, że nadają się do obserwacji i monitorowania procesów w środowiskach próżniowych lub o wysokiej temperaturze.

• Operacje chemiczne i farmaceutyczne: W laboratoriach chemicznych i farmaceutycznych okna z topionej krzemionki są stosowane w sprzęcie wymagającym narażenia na działanie chemikaliów i formuł farmaceutycznych. Ich obojętność chemiczna gwarantuje, że nie wchodzą w reakcję z obsługiwanymi substancjami.

Dane techniczne z dostosowanymi:

Tworzywo:	Krzemionka topiona UV (Corning 7980, Heraeus Suprasil®, JGS1/JGS2/JGS3, Borofloat 33 itp.)
Wymiary:	od 2 mm do 400 mm, dostosowane do wymagań
Grubość	0,2 do 50 mm (w zależności od wymiarów)
Tolerancja wymiaru/grubości:	do 0,02 mm
Równoległość:	do 3 sekund łukowych
Płaskość:	do 1/10L PV@633nm
Jakość powierzchni:	do 10-5
Wyczyść przysłonę:	>90% wyśrodkowane
Powłoki:	Powłoka AR od UV-IR