Los espacios en blanco para ventanas de diamante industriales con transmisividad óptica para aplicaciones de infrarrojos están disponibles comercialmente. Las longitudes de onda aplicables de los componentes actuales de las ventanas ópticas de diamante incluyen básicamente todas las longitudes de onda desde rayos X, ultravioleta profundo hasta microondas. Por lo tanto, existe una gran importancia para el desarrollo de ventanas / carenados ópticos utilizados en sistemas de búsqueda y seguimiento por infrarrojos aerotransportados, misiles y a bordo de barcos, nuevas armas (como armas de microondas y armas láser de alta energía), ventanas dieléctricas para reactor nuclear ECRH y tubos de ondas viajeras para bandas de terahercios. Para obtener información más detallada sobre el producto, consulte a continuación:
1. Especificaciones de las ventanas Diamond
PAMP17032-DW
Ø2,5 mm x 0,5 mm, grado óptico, doble cara pulida:tasa de transmisión> 64% @ luz infrarroja, y la tasa de transmisión es de aproximadamente 60% @ luz ultravioleta y visible;
Ø 4,0 mm x 1,0 mm, grado óptico, pulido por ambos lados;
PAM170417-DW
Ø6,0 mm x 1,0 mm Ventana de diamante, transparente material óptico:Tasa de transmisión> 65% @ luz infrarroja, y la tasa de transmisión es de aproximadamente 50% @ luz ultravioleta y visible.
2. Comparación de propiedades entre el material típico de ventana infrarroja
| Propiedades Físicas | Ancho de la brecha de banda (Eg / eV) | Coeficiente de absorción (α) | Microdureza / (kg-mm-2) | Índice de refracción (n) | Coeficiente termoóptico (dn / dT / 10-3K-1) | Conductividad térmica (W-cm-1-K-1) | Coeficiente de expansión térmica (α / 10-6K-1) |
| Diamond | 5.48 | 0.1-0.3 | 8300 | 2.38 | 1.0 | 20-22 | 1.3 |
| Si | 1.11 | 0.35 | 1150 | 3.42 | 13 | 1.63 | 2.56 |
| GaAs | 1.42 | 0.01 | 721 | 3.28 | 15 | 0.55 | 5.9 |
| Ge | 0.664 | 0.02 | 780 | 4.00 | 40 | 0.59 | 5.9 |
| Al2O3 | 9.9 | – | 190 | 1.63 | 1.3 | 0.35 | 5.8 |
| ZnSe | 2.7 | 0.005 | 137 | 2.40 | 6.4 | 0.19 | 7.6 |
| ZnS | 3.9 | 0.2 | 230 | 2.19 | 4.1 | 0.27 | 7.9 |
Después de la comparación, se puede encontrar que otros materiales infrarrojos, excepto el diamante, tienen un compromiso entre transmitancia y resistencia mecánica. Por ejemplo, como material de ventana para infrarrojos de onda larga, el sulfuro de zinc es actualmente el material de ventana óptica infrarroja más utilizado en la banda de 8-12 μm, pero el sulfuro de zinc tiene una textura suave y malas propiedades mecánicas, y es difícil de manipular. soportar entornos hostiles. Por el contrario, la ventana IR de diamante tiene buenas propiedades mecánicas, estabilidad química y buena permeabilidad óptica en la banda infrarroja.
Además, el diamante tiene una tangente de pérdida a 140 GHz <10-5, constante dieléctrica 5.7 y rigidez dieléctrica 10,000KV / cm, por lo que la película de ventana de diamante adecuada puede generar una potencia de 2MW sin dispositivo de enfriamiento. Las propiedades mecánicas, térmicas y ópticas hacen que el material de diamante tenga la distorsión fototérmica más pequeña y el material de ventana más ideal.
3. Acerca de la ventana de diamante independiente ultrafina
Los componentes relacionados con las ventanas ópticas de diamante se preparan mediante el proceso de deposición de vapor químico de plasma de microondas, el proceso de deposición de vapor químico de alambre caliente, el proceso de deposición de vapor químico de chorro de plasma de arco de CC y otros métodos sintéticos. Tienen diferentes estructuras geométricas y se pueden utilizar en condiciones extremas. Tome la ventana de diamante de deposición química en fase de vapor (CVD) policristalina de grado óptico, por ejemplo:
La ventana de diamante CVD se produce por deposición de vapor químico. Después del pulido a doble cara, el color es transparente. El diámetro de tamaño normal puede alcanzar más de 100 mm y el grosor de 1 mm, y la transmitancia de luz puede alcanzar más del 60%. Entre todos los materiales ópticos infrarrojos, Película de diamante CVD es el único material que combina transmitancia de luz, choque térmico y alta durabilidad contra gotas de lluvia, impacto de partículas sólidas y corrosión química. Más importante aún, el coeficiente de expansión térmica extremadamente bajo y la alta conductividad térmica del diamante hacen que el diamante tenga una excelente resistencia a la vibración térmica y mantenga un buen rendimiento óptico en entornos de alta temperatura, lo que hace que la ventana de filtro antirreflectante de infrarrojo cercano de diamante sea el mejor material de ventana óptica de infrarrojos para el servicio en entornos hostiles.
La transmisión de la ventana de diamante CVD de grado óptico se muestra en los siguientes diagramas:
Transmitancia de diamante CVD de grado óptico, 1 mm de espesor
Transmitancia de diamante CVD de grado óptico, 0,4 mm de espesor
La ventana de diamante CVD policristalino de grado óptico se puede aplicar en infrarrojos, UV de onda corta, dispositivo de microondas de alta potencia, CO2 ventana de salida láser y acoplador de salida. Y la transparencia se puede mejorar aplicando un revestimiento anti-inflexión en el componente.
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