סינון אופטי מותאם אישית באורך גל ארוך, זכוכית 필טר אינפרא-אדום HWB

סינון אופטי מותאם אישית באורך גל ארוך, זכוכית 필טר אינפרא-אדום HWB

טווח עיבוד עד 0.2 מ"מ בעובי הדק ביותר, וניתן להתאים לפי דרישותיכם

הקדמה

תהליך הייצור וזרימת העבודה של זכוכית אופטית HWB

ייצור זכוכית אופטית HWB הוא סדרה מורכבת ומדויקת ביותר של פעולות המיועדת להשיג תכונות אופטיות מסוימות כגון מקדם שבירה, מספר אבה, וחדירות גבוהה. התהליך כולו ניתן לחלוקה לשלבים עיקריים הבאים:

הכנה של חומרי הגלם והרכבת הספק

תהליך: חומרי גלם בעלי טיהור גבוה במיוחד (למשל דו-תחמוצת הסיליקון, תחמוצת הבורון, פחמן חומצה של הבריום, ותערובות נוספות של תחמוצות וחומרים מזינים) משוקלים במדויק בהתאם לנוסחה הכימית המוגנת של זכוכית HWB.
מטרה: להבטיח שזכוכית הסופית תהיה בעלת הרכב כימי מדויק הנדרש כדי להשיג את התכונות האופטיות והפיזיקליות הרצויות. התערובת נקראת "ספק".

הַתָכָה

תהליך: התערובת המעורבת מוזרמת לתוך כור בטמפרטורה גבוהה. עבור זכוכית אופטית איכותית כמו HWB, סיר או מיכל ההמסה לרוב מרופד בפלטינה או חומרים דומים חסרי תגובה כדי למנוע זיהום מדפנות הכור.
תנאים: ההמסה מתרחשת בטמפרטורות קיצוניות, בדרך כלל בין 1300 °C ו-1600 °C, בהתאם להרכב.

ריפוד והומוגנייזציה

ריפוד (פינינג): הזכוכית המותכת נשמרת בטמפרטורה גבוהה כדי לאפשר לבליטות גז (זרעים) לעלות לפני השטח ולהתפוגג. ייתכן גם שימוש בסוכני ריפוד כימיים כדי לעזור להמיס ולהסיר בליטות אלו.
הומוגנייזציה: התערובת מוערכת בכוח באמצעות עירוי פלטינה כדי להשמיד כל שרטוטים או חוטים (שינויים מקומיים בהרכב). שלב זה חשוב במיוחד כדי להשיג את ההומוגניות האופטית הגבוהה הנדרשת עבור עדשות מדויקות.

טְבִיעָה

תהליך: לאחר מכן מעצבים את התערובת ההומוגנית, החופשית מבליטות, לצורה שימושית. שיטות עיצוב נפוצות כוללות:
יציקה: tubing המסה לתבניות מחוממות מראש כדי ליצור לוחות עדשה גולמיים, מנסרות או בלוקים.
ייצור בתבנית: ייצור לבלוקים גדולים שנספגים מאוחר יותר לחתיכות קטנות.
גליל רציף: לייצור דפים גדולים של זכוכית.

תהליך אנאלינג

תהליך: הזכוכית שנוצרה מועברת לכבשן מיוחד הנקרא כבשן השתקות. כאן, היא מחוממת לטמפרטורה מדויקת הנמוכה מנקודת ההיתוך שלה ואז מתקררת לאיטו מאוד בהתאם לפרופיל זמן-טמפרטורה נשלט במדויק.
מטרה: להפחית את המתח הפנימי שנוצר בתהליך הייצור וההתקררות. מתח שאינו משותק יכול לגרום לשישום כפול ולהפוך את הזכוכית לפגיעתית, מה שהופך אותה לחסרת תועלת ביישומים אופטיים.

עיבוד קור / עיבוד מדויק

לרוב מתבצע על ידי יצרני רכיבים אופטיים הקונים לוחות זכוכית משוככים. התהליך כולל:
גיזום: חיתוך בלוקים גדולים לגודל קטן וניתן לעיבוד.
طحن: שימוש בגלגלי יהלום כדי לעצב את הזכוכית לצורה ולמידות הדרושות (יצירת עקמומיות).
הליכה וסידוק: שימוש בהדרגה באבזיבים עדינים יותר, ולבסוף סלרי לסידוק (למשל אוקسيد הצריום) על כרית סידוק, כדי להשיג משטח באיכות אופטית עם חלקות ברמה של ננומטרים ונזק מינימלי בתת-השכבה.

כיסוי

תהליך: לאחר הסידוק, לרוב מחליקים שכבות אופטיות (כגון שכבות שפיכות-השתקפות) על המשטחים באמצעות טכניקות כמו פירוק אדים פיזי (PVD) או ספיוטרינג.
מטרה: שיפור העברת האור והפחתת השיקופים, כדי לשפר את הביצועים הכוללים של הרכיב האופטי.

בקרת איכות ובדיקה

זהו חלק בלתי נפרד מתהליך המלא. פרמטרים עיקריים הנבדקים כוללים:
תכונות אופטיות: מקדם שבירה (nd) ומספר אבה ( ν d).
איכות פנימית: אחידות, נוכחות של בועות וכלולים.
מאמץ: רמת המאמץ הפנימי הנותר, הנמדדת בעזרת מד קיטוב

יתרונות של HWB או אופטי G גלאס

היתרונות העיקריים של זכוכית אופטית HWB נובעים מהרכב הכימי המהונדס בקפידה, שמספק בדרך כלל שילוב מאוזן של התכונות הבאות:

שקיפות מעולה וחדירה גבוהה

הוא מציג חדירה מאוד גבוהה של אור בטווח ספקטרלי רחב, מה נראה ועד קרוב לאינפרא-אדום (או אורכי גל מעוצבים מסוימים), ובכך ממזער איבוד אור בתוך המערכת האופטית.

יציבות סביבתית טובה

זכוכית זו בדרך כלל בעלת עמידות גבוהה לגורמים סביבתיים כגון רטיבות, כתמים וכהלים חלשים. עובדה זו מבטיחה עמידות ארוכת טווח ואמינות של רכיבים אופטיים ללא ירידה משמעותית בביצועים.

עמידות כימית גבוהה

לעיתים קרובות היא מציגה עמידות חזקה בפני שחיקה ומטענים אטמוספריים, ומגנה על פני השטח של הזכוכית מפני התקפות של מים, חומצות או 알קלים, מה שעוזר לשמור על איכות הפנים ועל ברק האופטי.

דו שבירות נמוכה

באמצעות ייצור מדויק ותהליכי עיבוד של הרכבה מבוקרת, זכוכית HWB יכולה להשיג רמות נמוכות מאוד של מתח פנימי, מה שמייצר איזוטרופיה מינימלית. זה חשוב לישומים בעלי דיוק גבוה כמו מיקרוסקופיה וליתוגרפייה שבהם נעשה שימוש באור מקוטב.