Kruhový priehľadný disk z fúzovaného kremeňa s vysokou priepustnosťou UV

Podrobnosti o produkte

Základný materiál fúzovanej kremennej dosky je amorfný kremičitý oxid, ktorý nemá piezoelektrický účinok. Jeho vynikajúce optické vlastnosti ( vysoká prenosnosť svetla , široké pásmo priepustnosti svetla ) , extrémne nízky koeficient tepelnej rozťažnosti, vysoká chemická stabilita a odolnosť voči teplu ho robia široko používaným v oblasti optiky, polovodičov, optických komunikácií a iných oblastiach.

Základom výrobného procesu priehľadného kremenného disku je roztavenie surovín z kremenného piesku pri vysokých teplotách za vzniku homogénneho sklovitého telesa, ktoré je následne spracované horúcim tvarovaním a studenou úpravou.

1. Výroba čistej kremennej dosky

Fáza jedna: Príprava surovín a tavba

Toto je základ celého procesu, ktorý určuje čistotu a základné vlastnosti materiálu.

1.1 Výber a spracovanie surovín pre kremenné sklenené dosky

Suroviny: Používa sa vysokočistý prírodný kremeňový piesok alebo syntetický prášok kremíka. Pre optické aplikácie je vyžadovaná extrémne vysoká čistota, pričom celkový obsah kovových nečistôt sa zvyčajne musí pohybovať pod niekoľkými milióntinami (ppm).

Spracovanie: Suroviny je potrebné očistiť pomocou fyzikálnych a chemických metód, ako je flotácia, magnetická separácia a kyselinačenie, aby sa odstránili nečistoty ako kovové ióny a prach.

1.2 Tavenie

Cieľ: Premeniť kryštalický kremenný piesok (SiO₂) na amorfné fúzované kremenné sklo.

Metódy: Existujú hlavne dva typy

Elektrická metóda tavenia:

V elektrickej peci chránenej vo vákuu alebo inertnom plyne (napr. argóne) sa teplota vyššia ako 2000 °C dosahuje oblúkom vytvoreným elekódami alebo grafitovým ohrievačom.

Táto metóda umožňuje vyrábať fúzované kremenné sklo s veľmi nízky obsah hydroxylu (OH⁻) čo je vhodné pre aplikácie v ultrafialovej oblasti

Metóda plameňovej fúzie:

Prach z kremeľového piesku sa striekne na cieľ cez vodíkovo-kyslíkový plameň alebo kyslíkovo-vodíkový plameň a následne sa usadzuje vrstva po vrstve obalom.

Roztavený kremeň vyrobený touto metódou zvyčajne obsahuje relatívne vysoký obsah OH, je vhodný pre infračervené pásmo a môže byť použitý na výrobu veľkých polotovarov.

1.3 Tvorenie a žíhanie

Cieľ: Priformovať roztavené kremenné sklo do požadovaného počiatočného tvaru (napr. blok, tyč, doska) a odstrániť vnútorné napätie.

Proces: Roztavená kvartová sklenená tekutina sa vstrekne do formy alebo sa vytvorí „polotovar“ špecifického tvaru ovládaním chladenia. Následne sa polotovar umiestni do žíhacej pece a pomaly prechádza presne regulovaným teplotným rozsahom (napríklad od nad 1100 °C do pod 800 °C ). Tento proces minimalizuje a vyrovnáva vnútorné tepelné napätie v najväčšej možnej miere, čím sa zabráni praskaniu alebo deformácii počas ďalšieho spracovania alebo použitia.

2. Výhody kvartového disku:

2.1 Vynikajúce optické vlastnosti:

Vysoká priepustnosť kvartový disk ponúka veľmi vysokú priepustnosť v širokom spektrálnom rozsahu, od ďalekej ultrafialovej (UV) až po blízku infračervenú (NIR) oblasť .

Nízka fluorescencia : Kvarcový disk má v sebe nízku fluorescenciu pozadia, ktorá je kritická pre citlivé optické merania.

2.2 Výnimočná tepelná stabilita:

Vysoko nízky koeficient tepelnej rozťažnosti: Veľmi odolný voči tepelnému šoku a deformácii pri rýchlych zmenách teploty.

Vysoký bod zmäkčenia: Kvarcový disk vydrží veľmi vysoké prevádzkové teploty. Kvarcová doska môže odolávať 1100 stupňov dlhú dobu a krátkodobá pracovná teplota je 1200 stupňov .

výborná chemická čistota a odolnosť:

Inertnosť: Veľmi odolný voči korózii väčšinou kyselín, solí a kovov. Okrem fluórovodíkovej kyseliny kvartové sklo takmer nereaguje s inými kyselinami pri chemickom spracovaní, a jeho odolnosť voči kyselinám je 30-násobná oproti keramike a 150-násobná oproti nehrdzavejúcej ocele.

2.4 Výborné elektrické izolácie:

Odporová hodnota kvartovej platne je ekvivalentná 10 000-násobku bežného skla. Je to vynikajúci elektrický izolačný materiál a udržiava dobré elektrické vlastnosti aj pri vysokých teplotách.

Vysoká čistota: Kvartové platne možno vyrábať s extrémne nízkymi hladinami nečistôt, čím sa zabráni kontaminácii pri citlivých procesoch.

Vynikajúca elektrická izolácia: Kvartová platňa má vysokú dielektrickú pevnosť a nízke dielektrické straty.

Vysoký prah poškodenia laserom: kvarcový disk môže odoláva vysokovýkonovým laserovým lúčom bez poškodenia , čo ho robí ideálnym pre laserové aplikácie.

3. Hlavné oblasti použitia:

3.1 Optika a fotonika:

Šošovky, okná a hranoly: Používané v zariadeniach pre UV litografiu, systémoch vysokovýkonných laserov, teleskopoch a spektroskopických prístrojoch.

3.2 Optické vlákna:

Základný materiál pre optické vlákna vysokého stupňa čistoty, ktoré sa používajú v telekomunikáciách a prenose dát.

3.3 Výroba polovodičov:

Nosné dosky pre platničky a technologické trubice: Používajú sa ako taviace nádoby, difúzne trubice a nosníky pre platničky v procesoch pri vysokých teplotách na rast kryštálov kremíka a výrobu čipov vzhľadom na ich čistotu a tepelnú stabilitu

3.4 Osvetlenie:

Výbojky s vysokým tlakom (HID): Používané ako obalový materiál pre ortuťové, halogénové a xenónové oblúkové lampy, pretože odolávajú vysokým teplotám a UV žiareniu.

3.5 Laboratórne zariadenia:

Kvádiky a laboratórne vybavenie: Používajú sa pre UV-Vis spektroskopii a v aplikáciách, kde je vyžadovaná chemická neaktívnosť a odolnosť voči tepelným šokom.

Technické údaje priehľadného kremeňového kotúča

História vývoja

Patenty a certifikácie

Balíček

Služby                                                                         

Často kladené otázky