Lydyto kvarco prizmė
Detali schema
Kvarco prizmių apžvalga
Lydyto kvarco prizmės yra esminiai optiniai elementai, naudojami šviesai valdyti, manipuliuoti ir nukreipti įvairiose didelio našumo optinėse sistemose. Pagamintos iš itin didelio grynumo lydyto silicio dioksido, šios prizmės pasižymi išskirtinėmis pralaidumo savybėmis ultravioletinių (UV), matomų ir artimųjų infraraudonųjų spindulių (NIR) spektro diapazonuose. Dėl išskirtinio atsparumo karščiui ir cheminiam poveikiui, puikaus mechaninio stiprumo ir minimalaus dvigubo lūžio lydyto kvarco prizmės idealiai tinka kritinėms spektroskopijos, lazerinės optikos, vaizdavimo ir mokslinių prietaisų taikymo sritims.
Lydytas kvarcas yra nekristalinė, amorfinė silicio dioksido (SiO₂) forma, pasižyminti itin mažu priemaišų kiekiu ir puikiu optiniu homogeniškumu. Šios savybės leidžia lydyto kvarco prizmėms veikti su minimaliu iškraipymu net ir ekstremaliomis aplinkos sąlygomis.
Kvarco prizmių medžiagų savybės
Lydytas kvarcas optinių prizmių gamybai pasirinktas dėl unikalių savybių:
-
Didelis optinis pralaidumasPuikus šviesos pralaidumas nuo giliųjų ultravioletinių (185 nm) iki matomų ir artimųjų infraraudonųjų spindulių (iki ~2500 nm), todėl tinka tiek UV, tiek IR taikymams.
-
Puikus terminis stabilumasIšlaiko optinį ir mechaninį vientisumą iki 1000 °C temperatūros. Idealiai tinka aukštos temperatūros optinėms sistemoms.
-
Mažas šiluminio plėtimosi koeficientasTik ~0,55 × 10⁻⁶ /°C, todėl pasižymi puikiu matmenų stabilumu terminio ciklavimo metu.
-
Išskirtinis grynumasPaprastai daugiau nei 99,99 % SiO₂, todėl sumažėja signalo užteršimo rizika tiksliosiose sistemose.
-
Didelis atsparumas chemikalams ir korozijaiAtlaiko daugumą rūgščių ir tirpiklių, todėl tinka naudoti atšiaurioje cheminėje aplinkoje.
-
Mažas dvigubas lūžisIdealiai tinka poliarizacijai jautrioms sistemoms dėl minimalios vidinės deformacijos.
Kvarco prizmių tipai
1. Stačiojo kampo prizmė
-
StruktūraTrikampė prizmė: vienas 90° kampas ir du 45° kampai.
-
Funkcija: Nukreipia šviesą 90° arba 180° kampu, priklausomai nuo orientacijos ir naudojimo.
-
ParaiškosSpindulio valdymas, vaizdo pasukimas, periskopai, lygiavimo įrankiai.
2. Pleištinė prizmė
-
StruktūraDu plokšti paviršiai, šiek tiek pasukti vienas kito atžvilgiu (kaip plonas pyrago gabalėlis).
-
Funkcija: Nukreipia šviesą mažu, tiksliu kampu; galima pasukti, kad spindulys būtų nuskaitomas sukamaisiais judesiais.
-
ParaiškosLazerinio spindulio valdymas, adaptyvioji optika, oftalmologijos instrumentai.
3. Pentaprizmė
-
StruktūraPenkiakampė prizmė su dviem atspindinčiais paviršiais.
-
Funkcija: Šviesą nukreipia tiksliai 90° kampu, nepriklausomai nuo įėjimo kampo; išlaiko vaizdo orientaciją.
-
Paraiškos: DSLR vaizdo ieškikliai, geodezinė įranga, lygiavimo optika.
4. Balandžių prizmė
-
StruktūraIlga, siaura prizmė su trapecijos formos profiliu.
-
Funkcija: Pasukamas vaizdas dvigubai didesniu kampu nei prizmės fizinis sukimosi kampas.
-
ParaiškosVaizdo sukimas spindulių tiekimo sistemose, interferometruose.
5. Stogo prizmė (Amici prizmė)
-
StruktūraStačiojo kampo prizmė su „stogo“ briauna, sudarančia 90° V formą.
-
Funkcija: Apverčia ir pakeičia vaizdą, išlaikydami teisingą orientaciją žiūronuose.
-
ParaiškosŽiūronai, stebėjimo teleskopai, kompaktiškos optinės sistemos.
7. Tuščiavidurė stogo veidrodinė prizmė
-
StruktūraDvi stačiakampės prizmės, išdėstytos taip, kad sudarytų fiksuoto kampo atspindinčią porą.
-
FunkcijaAtspindi spindulius lygiagrečiai kritimo krypčiai, bet su šoniniu poslinkiu, taip išvengiant interferencijos.
-
ParaiškosSpindulio lankstymas lazerinėse sistemose, optinės vėlinimo linijos, interferometrai.
Lydyto kvarco prizmių pritaikymas
Dėl savo universalumo lydyto kvarco prizmės naudojamos įvairiose aukštos klasės optinėse sistemose:
-
SpektroskopijaLygiakraščių ir dispersinių prizmių paskirtis – šviesai sklaidyti ir bangos ilgiams atskirti spektrometruose ir monochromatoriuose.
-
Lazerinės sistemosPrizmės naudojamos lazerio spindulių valdymo, jungimo arba skaidymo srityse, kur kritinė reikšmė yra aukšta lazerio pažeidimo riba.
-
Optinis vaizdavimas ir mikroskopijaStačiojo kampo ir balandžio prizmės padeda pasukti vaizdą, sulygiuoti spindulį ir sulankstyti optinį kelią.
-
Metrologija ir tikslieji prietaisaiPentakampės ir stogo prizmės yra integruotos į lygiavimo įrankius, atstumo matavimo ir optines geodezijos sistemas.
-
UV litografijaDėl didelio UV pralaidumo fotolitografijos eksponavimo įrankiuose naudojamos lydyto kvarco prizmės.
-
Astronomija ir teleskopaiNaudojamas spindulio nuokrypio ir orientacijos korekcijai nepaveikiant optinio tikslumo.
DUK – Dažnai užduodami klausimai apie kvarco prizmes
1 klausimas: Kuo skiriasi lydytas kvarcas ir lydytas silicio dioksidas?
A: Nors šie terminai kartais vartojami kaip sinonimai, „lydytas kvarcas“ paprastai reiškia silicio dioksido stiklą, pagamintą iš natūralių kvarco kristalų, o „lydytas silicio dioksidas“ – iš sintetinių silicio dioksido dujų. Abu šie terminai pasižymi panašiomis optinėmis savybėmis, tačiau lydytas silicio dioksidas gali šiek tiek geriau pralaidyti UV spindulius.
2 klausimas: Ar galima ant lydyto kvarco prizmių dengti antirefleksinėmis dangomis?
A: Taip, mes siūlome individualiai pritaikytas AR dangas, skirtas konkretiems bangų diapazonams, įskaitant UV, matomą ir artimąją infraraudonąją spinduliuotę. Dangos pagerina pralaidumą ir sumažina atspindžio nuostolius nuo prizmės paviršių.
3 klausimas: kokią paviršiaus kokybę galite užtikrinti?
A: Standartinė paviršiaus kokybė yra 40–20 (šlifuotas), tačiau mes taip pat siūlome tikslesnį poliravimą iki 20–10 ar geresnio, priklausomai nuo pritaikymo.
4 klausimas: Ar kvarco prizmės tinka naudoti UV lazeriuose?
A: Be abejo. Dėl didelio UV skaidrumo ir lazerio pažeidimo slenksčio, lydyto kvarco prizmės idealiai tinka UV lazeriams, įskaitant eksimerinius ir kietojo kūno šaltinius.
Apie mus
„XKH“ specializuojasi aukštųjų technologijų kūrime, gamyboje ir pardavime, susijusiame su specialiu optiniu stiklu ir naujomis kristalinėmis medžiagomis. Mūsų produktai skirti optinei elektronikai, plataus vartojimo elektronikai ir kariuomenei. Siūlome safyro optinius komponentus, mobiliųjų telefonų lęšių dangtelius, keramiką, lengvą stiklo pluoštą, silicio karbido SIC, kvarco ir puslaidininkinių kristalų plokšteles. Turėdami kvalifikuotų specialistų patirtį ir pažangiausią įrangą, mes puikiai atliekame nestandartinių gaminių apdorojimą ir siekiame tapti pirmaujančia optoelektroninių medžiagų aukštųjų technologijų įmone.
