منشور کوارتز ذوب شده
نمودار تفصیلی
مروری بر منشورهای کوارتز
منشورهای کوارتز ذوب‌شده عناصر نوری ضروری هستند که برای کنترل، دستکاری و هدایت نور در طیف وسیعی از سیستم‌های نوری با کارایی بالا استفاده می‌شوند. این منشورها که از سیلیس ذوب‌شده با خلوص فوق‌العاده بالا ساخته شده‌اند، خواص انتقال استثنایی در محدوده طیفی فرابنفش (UV)، مرئی و مادون قرمز نزدیک (NIR) ارائه می‌دهند. منشورهای کوارتز ذوب‌شده با مقاومت حرارتی و شیمیایی برجسته، استحکام مکانیکی عالی و حداقل شکست مضاعف، برای کاربردهای حیاتی در طیف‌سنجی، اپتیک لیزری، تصویربرداری و ابزار دقیق علمی ایده‌آل هستند.
کوارتز ذوب‌شده نوعی دی‌اکسید سیلیکون (SiO₂) غیربلوری و آمورف است که سطح ناخالصی بسیار کمی دارد و همگنی نوری آن عالی است. این ویژگی‌ها باعث می‌شود منشورهای کوارتز ذوب‌شده حتی در شرایط محیطی شدید، با حداقل اعوجاج عمل کنند.
خواص مواد منشورهای کوارتز
کوارتز ذوب شده به دلیل مجموعه خواص منحصر به فردش برای ساخت منشور نوری انتخاب می‌شود:
-
انتقال نوری بالاعبور نور عالی از فرابنفش عمیق (185 نانومتر) تا مرئی تا مادون قرمز نزدیک (تا حدود 2500 نانومتر)، که آن را برای کاربردهای فرابنفش و فروسرخ مناسب می‌کند.
-
پایداری حرارتی عالی: حفظ یکپارچگی نوری و مکانیکی تا دمای بیش از 1000 درجه سانتیگراد. ایده‌آل برای سیستم‌های نوری با دمای بالا.
-
ضریب انبساط حرارتی پایین: فقط ~0.55 × 10⁻⁶ /°C، که منجر به پایداری ابعادی عالی تحت چرخه‌های حرارتی می‌شود.
-
خلوص استثنایی: معمولاً بیشتر از ۹۹.۹۹٪ SiO₂، که خطر آلودگی سیگنال را در سیستم‌های دقیق کاهش می‌دهد.
-
مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی و خوردگی: در برابر اکثر اسیدها و حلال‌ها مقاومت می‌کند و آن را برای محیط‌های شیمیایی خشن مناسب می‌سازد.
-
دوشکستی کم: به دلیل حداقل کرنش داخلی، برای سیستم‌های حساس به قطبش ایده‌آل است.
انواع منشورهای کوارتز
۱. منشور قائم‌الزاویه
-
ساختار: یک منشور مثلثی با یک زاویه ۹۰ درجه و دو زاویه ۴۵ درجه.
-
عملکردبسته به جهت و کاربرد، نور را ۹۰ درجه یا ۱۸۰ درجه تغییر جهت می‌دهد.
-
کاربردها: هدایت پرتو، چرخش تصویر، پریسکوپ، ابزارهای ترازبندی.
۲. منشور گوه‌ای
-
ساختاردو سطح صاف که کمی از یکدیگر زاویه دارند (مانند یک برش نازک از پای).
-
عملکرد: نور را با زاویه‌ای کوچک و دقیق منحرف می‌کند؛ می‌تواند بچرخد تا پرتو را به صورت دایره‌ای اسکن کند.
-
کاربردها: هدایت پرتو لیزر، اپتیک تطبیقی، ابزارهای چشم پزشکی.
۳. پنج‌پرمنشی
-
ساختار: منشور پنج وجهی با دو سطح بازتابنده.
-
عملکرد: نور را صرف نظر از زاویه ورود، دقیقاً ۹۰ درجه منحرف می‌کند؛ جهت تصویر را حفظ می‌کند.
-
کاربردها: منظره‌یاب‌های DSLR، تجهیزات نقشه‌برداری، اپتیک‌های تنظیم.
۴. داو پریزم
-
ساختار: یک منشور باریک و بلند با نیمرخ ذوزنقه‌ای.
-
عملکرد: یک تصویر را دو برابر زاویه چرخش فیزیکی منشور می‌چرخاند.
-
کاربردها: چرخش تصویر در سیستم های ارسال پرتو، تداخل سنج ها.
۵. منشور سقفی (منشور آمیچی)
-
ساختارمنشوری قائم‌الزاویه با لبه‌ی «سقف» که شکلی V مانند با زاویه‌ی ۹۰ درجه ایجاد می‌کند.
-
عملکرد: تصویر را معکوس و معکوس می‌کند و جهت صحیح را در دوربین دوچشمی حفظ می‌کند.
-
کاربردهادوربین‌های دوچشمی، دوربین‌های نقطه‌ای، سیستم‌های اپتیکی فشرده.
۷. منشور آینه سقفی توخالی
-
ساختار: دو منشور قائمه که طوری چیده شده‌اند که یک جفت بازتابنده با زاویه ثابت تشکیل دهند.
-
عملکرد: پرتوهایی را موازی با جهت تابش، اما با تغییر جهت جانبی، منعکس می‌کند و از تداخل جلوگیری می‌کند.
-
کاربردها: تاشدگی پرتو در سیستم‌های لیزری، خطوط تأخیر نوری، تداخل‌سنج‌ها.
کاربردهای منشورهای کوارتز ذوب شده
به دلیل تطبیق‌پذیری‌شان، منشورهای کوارتز ذوب‌شده در انواع سیستم‌های نوری پیشرفته استفاده می‌شوند:
-
طیف‌سنجیمنشورهای متساوی‌الاضلاع و پراکنده‌ساز برای پراکندگی نور و جداسازی طول موج در طیف‌سنج‌ها و تک‌فام‌سازها استفاده می‌شوند.
-
سیستم‌های لیزریمنشورها در کاربردهای هدایت، ترکیب یا تقسیم پرتو لیزر، که در آنها آستانه آسیب بالای لیزر بسیار مهم است، به کار می‌روند.
-
تصویربرداری نوری و میکروسکوپیمنشورهای قائمه و کبوتری به چرخش تصویر، ترازبندی پرتو و تا شدن مسیر نوری کمک می‌کنند.
-
مترولوژی و ابزار دقیقمنشورهای پنج وجهی و منشورهای سقفی در ابزارهای ترازبندی، اندازه‌گیری فاصله و سیستم‌های نقشه‌برداری نوری ادغام شده‌اند.
-
لیتوگرافی UVمنشورهای کوارتز ذوب‌شده به دلیل عبور بالای اشعه فرابنفش، در ابزارهای نوردهی فوتولیتوگرافی استفاده می‌شوند.
-
نجوم و تلسکوپ‌ها: در اصلاح انحراف پرتو و جهت‌گیری بدون تأثیر بر دقت نوری استفاده می‌شود.
سوالات متداول - سوالات متداول در مورد منشورهای کوارتز
Q1: تفاوت بین کوارتز ذوب شده و سیلیس ذوب شده چیست؟
الف) اگرچه این اصطلاحات گاهی به جای یکدیگر استفاده می‌شوند، اما «کوارتز ذوب‌شده» عموماً به شیشه سیلیس ساخته شده از بلورهای کوارتز طبیعی اشاره دارد، در حالی که «سیلیس ذوب‌شده» از گاز سیلیس مصنوعی ساخته شده است. هر دو عملکرد نوری مشابهی ارائه می‌دهند، اما سیلیس ذوب‌شده ممکن است انتقال UV کمی بهتری داشته باشد.
س ۲: آیا می‌توان پوشش‌های ضد انعکاس را روی منشورهای کوارتز ذوب‌شده اعمال کرد؟
الف) بله، ما پوشش‌های AR سفارشی طراحی شده برای محدوده‌های طول موج خاص، از جمله UV، مرئی و NIR ارائه می‌دهیم. پوشش‌ها انتقال را بهبود می‌بخشند و تلفات بازتاب را در سطوح منشور کاهش می‌دهند.
Q3: چه کیفیت سطحی می‌توانید ارائه دهید؟
الف) کیفیت سطح استاندارد ۴۰-۲۰ (خراش-حفاری) است، اما ما همچنین بسته به کاربرد، پرداخت با دقت بالاتر تا ۲۰-۱۰ یا بهتر را ارائه می‌دهیم.
Q4: آیا منشورهای کوارتز برای کاربردهای لیزر UV مناسب هستند؟
الف) کاملاً. به دلیل شفافیت بالای اشعه ماوراء بنفش و آستانه آسیب لیزر، منشورهای کوارتز ذوب شده برای لیزرهای ماوراء بنفش، از جمله منابع اگزایمر و حالت جامد، ایده‌آل هستند.
درباره ما
شرکت XKH در زمینه توسعه، تولید و فروش شیشه‌های نوری ویژه و مواد کریستالی جدید با فناوری پیشرفته تخصص دارد. محصولات ما در زمینه الکترونیک نوری، لوازم الکترونیکی مصرفی و نظامی کاربرد دارند. ما قطعات نوری یاقوت کبود، پوشش‌های لنز تلفن همراه، سرامیک، LT، سیلیکون کاربید SIC، کوارتز و ویفرهای کریستالی نیمه‌هادی ارائه می‌دهیم. با تخصص ماهرانه و تجهیزات پیشرفته، ما در پردازش محصولات غیر استاندارد سرآمد هستیم و هدفمان تبدیل شدن به یک شرکت پیشرو در زمینه مواد نوری-الکترونیکی با فناوری پیشرفته است.
