氟化钡窗口片

氟化钡(BaF₂)窗口片是一种由氟化钡单晶材料制成的光学平面元件。

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产品概述

氟化钡(BaF₂)窗口片是一种由氟化钡单晶材料制成的光学平面元件。它因其极其宽广的透射范围,特别是从紫外到中红外区域的优异性能而著称。虽然其机械性能和化学稳定性相对一些其他氟化物晶体(如CaF₂)稍弱,但其独特的“快响应”特性使其在特定高科技领域,如闪烁体探测和红外光谱学中,成为不可替代的光学元件。

核心特性与优势

极宽的透射波段:透射范围约为 0.15 μm ~ 12 μm,覆盖真空紫外(VUV)、紫外(UV)、可见光(Vis)到中红外(IR)的广阔光谱区域。

高透射率:在主要应用波段内具有很高的体透射率。

闪烁特性:BaF₂是一种高效的闪烁体材料,其发光衰减时间极短,有一个约为0.6纳秒的“快成分”。这对于高计数率、高时间分辨率的辐射探测应用至关重要。

化学性质:不溶于水,但易被强酸侵蚀。相较于其他红外材料(如ZnSe, Ge),其硬度较低,耐刮擦性较差。

 

主要应用领域

BaF₂窗口片主要应用于对光谱范围和响应时间有严苛要求的场合:

辐射探测与核医学:作为闪烁体探测器的入射窗和同时作为闪烁体,用于γ射线、X射线探测、高能物理实验、正电子发射断层扫描(PET)等。

红外光谱学:作为傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、气体分析仪等设备的光学窗口,特别适用于需要覆盖中红外波段的分析。

紫外光学系统:用于紫外激光器、紫外光谱仪等需要深紫外透射的窗口或透镜。

科研与国防:用于热成像系统、导弹制导头罩、天文观测等领域的红外窗口。

 

关键技术参数

 

参数类别 参数名称 典型值/描述
晶体性质 晶体结构 立方晶系
  密度 4.89 g/cm³
  莫氏硬度 ~3
光学性质 透射范围 0.15 – 12 μm
  折射率(@5 μm) ~1.45
  吸收系数 在透射波段内极低
  折射率温度系数 较高(-1.6 × 10⁻⁵ /K @ 10 μm),需注意热透镜效应
机械与热学性质 热膨胀系数 18.4 × 10⁻⁶ /K
  热导率 11.72 W/(m·K)
  软化点 ~1280 °C
化学性质 溶解性 不溶于水,微溶于盐酸
  耐酸性 差,易被酸侵蚀
  耐碱性 优于耐酸性

 

标准产品规格(可定制)

 

规格项目 可选范围
直径/尺寸 5 mm – 150 mm(或更大尺寸需咨询)
厚度 1 mm – 20 mm(标准库存厚度通常为2mm, 3mm, 5mm)
公差 直径公差:±0.1 mm
厚度公差:±0.1 mm
平行度:< 1 arc min(标准), < 10 arc sec(高精度)
面型:λ/4 @ 633nm(标准), λ/10(高精度)
表面质量 划痕麻点:20-10(标准), 10-5(高精度)
倒角 保护性倒角(通常为0.1mm ~ 0.3mm × 45°)
镀膜 可提供增透膜(AR膜),根据特定激光波长或波段定制(如:3-5 μm, 8-12 μm)

 

使用、操作与存储注意事项

 

小心取放:BaF₂材料较软,易刮伤和碎裂。务必佩戴干净的手套操作,避免直接用手接触表面,防止留下污渍和划痕。

清洁方法:

使用惰性气体(如干燥氮气)吹掉表面灰尘。

对于顽固污渍,可用分析纯的无水乙醇或丙酮,用棉签或镜头纸轻轻擦拭。切忌用力按压

避免使用任何酸性或碱性清洁剂。

环境适应性:

温度:避免剧烈的温度变化,以防因热应力导致破裂。其热冲击性能较差。

湿度:长期暴露在潮湿环境中表面可能产生轻微水解,形成雾状。在干燥环境中存储为佳。

安装:安装时需使用柔性材料(如软金属垫片)进行固定,施加的压紧力要均匀、适度,避免产生过大的机械应力导致晶体破裂。

与其他红外材料的比较

 

材料 透射范围 (μm) 硬度 化学稳定性 主要特点
BaF₂ 0.15 – 12 耐水性好,怕酸 最宽的透射范围,闪烁体特性
CaF₂ 0.15 – 9 耐水性好,怕酸 性能均衡,激光损伤阈值高
ZnSe 0.5 – 20 中低 良好 优异的红外性能,价格昂贵
Ge 2 – 16 良好 高折射率,不透明可见光,需制冷
Si 1.2 – 15 良好 硬度高,成本较低,不透明可见光

 

订购信息

 

订购时请提供以下信息以便我们为您提供准确的产品:

序号 直径D(mm) 直径误差

(mm)

厚度(mm) 厚度公差

(mm)

面型 表面

光洁度

1 12.5 +0.0/-0.1 2 ±0.1 λ/2 40/20
2 12.7 +0.0/-0.1 2 ±0.1 λ/2 40/20
3 25 +0.0/-0.1 3 ±0.1 λ/2 40/20
4 25.4 +0.0/-0.1 3 ±0.1 λ/2 40/20
5 40 +0.0/-0.1 3 ±0.1 λ/2 40/20
6 50 +0.0/-0.1 3 ±0.1 λ/2 40/20

 

材料:氟化钡 (BaF₂)

尺寸:直径/长×宽 (mm) 和 厚度 (mm)

公差要求:直径、厚度、平行度、面型精度

表面质量:划痕-麻点等级

镀膜要求:指定增透波段或激光波长

 

在孚仕光学,数十年经验的老师傅亲自指导参与生产。他们将自己多年积累的精湛技艺传授给年轻一代的工人,确保了产品的生产工艺得到传承和发扬。师傅们对每一个生产环节都精益求精,不放过任何一个细节,为产品的高品质奠定了坚实的基础,真正弘扬工匠精神。

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