Các khoảng trống cửa sổ kim cương công nghiệp với khả năng truyền quang học cho các ứng dụng IR được bán trên thị trường. Các bước sóng áp dụng của các thành phần cửa sổ quang học kim cương hiện nay về cơ bản bao gồm tất cả các bước sóng từ tia X, tia cực tím sâu đến vi sóng. Do đó, có một ý nghĩa to lớn đối với sự phát triển của cửa sổ / luồng quang học được sử dụng trong các hệ thống tìm kiếm và theo dõi hồng ngoại trên không, tên lửa và trên tàu, vũ khí mới (như vũ khí vi ba điện và vũ khí laser năng lượng cao), cửa sổ điện môi cho lò phản ứng hạt nhân ECRH, và các ống sóng du lịch cho dải terahertz. Thông tin sản phẩm chi tiết hơn, vui lòng xem bên dưới:
1. Thông số kỹ thuật của Diamond Windows
PAMP17032-DW
Ø2,5 mm x 0,5 mm, cấp độ quang học, đánh bóng hai mặt:tốc độ truyền>64% @ ánh sáng hồng ngoại và tốc độ truyền khoảng 60% @ tia cực tím và ánh sáng khả kiến;
Ø 4,0 mm x 1,0 mm, cấp độ quang học, đánh bóng hai mặt;
PAM170417-DW
Cửa sổ kim cương Ø6,0 mm x 1,0 mm, vật liệu trong suốt quang học:tốc độ truyền>65% @ ánh sáng hồng ngoại và tốc độ truyền khoảng 50% @ tia cực tím và ánh sáng khả kiến.
2. So sánh thuộc tính giữa các vật liệu cửa sổ hồng ngoại điển hình
| Tính chất vật lý | Độ rộng khoảng cách băng tần (Eg / eV) | Hệ số hấp thụ (α) | Độ cứng siêu nhỏ / (kg-mm-2) | Chỉ số khúc xạ (n) | Hệ số nhiệt quang (dn / dT / 10-3K-1) | Độ dẫn nhiệt (W-cm-1-K-1) | Hệ số giãn nở nhiệt (α / 10-6K-1) |
| Kim cương | 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 |
Sau khi so sánh, có thể thấy rằng các vật liệu hồng ngoại khác ngoại trừ kim cương có sự thỏa hiệp giữa độ truyền qua và độ bền cơ học. Ví dụ, làm vật liệu cửa sổ cho tia hồng ngoại sóng dài, kẽm sunfua hiện là vật liệu cửa sổ quang học hồng ngoại được sử dụng rộng rãi nhất trong dải 8-12 μm, nhưng kẽm sunfua có kết cấu mềm và tính chất cơ học kém nên rất khó chịu được môi trường khắc nghiệt. Ngược lại, cửa sổ hồng ngoại kim cương có tính chất cơ học tốt, ổn định hóa học và khả năng thấu quang tốt trong dải hồng ngoại.
Hơn nữa, kim cương bị mất tiếp tuyến @ 140GHz <10-5, hằng số điện môi 5,7 và độ bền điện môi 10.000KV / cm, vì vậy phim cách nhiệt kim cương thích hợp có thể tạo ra công suất 2MW mà không cần thiết bị làm mát. Các tính chất cơ học, nhiệt và quang học làm cho vật liệu kim cương có độ biến dạng quang nhiệt nhỏ nhất và là vật liệu cửa sổ lý tưởng nhất
3. Giới thiệu về Cửa sổ kim cương đặt chân siêu mỏng
Các thành phần liên quan đến cửa sổ quang học kim cương được điều chế bằng quá trình lắng đọng hơi hóa chất plasma vi sóng, quá trình lắng đọng hơi hóa chất dây nóng, quá trình lắng đọng hơi hóa chất tia plasma tia DC và các phương pháp tổng hợp khác. Chúng có cấu trúc hình học khác nhau và có thể được sử dụng trong các điều kiện khắc nghiệt. Lấy ví dụ về cửa sổ kim cương lắng đọng hơi hóa học đa tinh thể cấp quang học (CVD):
Cửa sổ kim cương CVD được tạo ra bằng cách lắng đọng hơi hóa chất. Sau khi đánh bóng hai mặt, màu trong suốt. Kích thước đường kính thông thường có thể đạt hơn 100mm và độ dày 1mm, và độ truyền sáng có thể đạt hơn 60%. Trong số tất cả các vật liệu quang học hồng ngoại, Phim kim cương CVD là vật liệu duy nhất kết hợp truyền ánh sáng, sốc nhiệt và độ bền cao chống lại tác động của hạt mưa và hạt rắn cũng như ăn mòn hóa học. Quan trọng hơn, hệ số giãn nở nhiệt cực thấp của kim cương và độ dẫn nhiệt cao giúp kim cương có khả năng chống rung nhiệt tuyệt vời và duy trì hiệu suất quang học tốt trong môi trường nhiệt độ cao, làm cho cửa sổ bộ lọc chống phản xạ tia hồng ngoại gần kim cương trở thành vật liệu cửa sổ quang học hồng ngoại tốt nhất để phục vụ trong môi trường khắc nghiệt.
Tốc độ truyền cửa sổ kim cương CVD cấp quang học được thể hiện trong các sơ đồ sau:
Độ truyền quang của kim cương CVD lớp quang học, dày 1mm
Độ truyền của kim cương CVD lớp quang học, dày 0,4mm
Cửa sổ kim cương CVD đa tinh thể cấp quang học có thể được ứng dụng trong tia hồng ngoại, tia cực tím sóng ngắn, thiết bị vi sóng công suất cao, CO2 cửa sổ thoát laser và bộ ghép đầu ra. Và độ trong suốt có thể được cải thiện bằng cách phủ lớp chống uốn trên thành phần.
Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email victorchan@powerwaywafer.com và powerwaymaterial@gmail.com.