Optisches Fenster aus Rubin, hohe Lichtdurchlässigkeit, Mohs-Härte 9, Laserschutzfenster

Kurzbeschreibung:

Das Rubin-Optikfenster ist ein Hochleistungs-Optikelement auf Basis eines hochreinen synthetischen Rubin-Einkristalls (α-Al₂O₃:Cr³⁺), der mithilfe fortschrittlicher Kristallzüchtungstechniken wie Wärmeaustausch oder Ziehverfahren hergestellt wird. Als Spezialfenster in technischer Qualität vereint es die Lichtdurchlässigkeitseigenschaften von herkömmlichem optischem Glas mit überlegener mechanischer Festigkeit und extremer Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen. Dieses Fenster wird üblicherweise in einem Präzisions-Optikbearbeitungsverfahren mit einer Oberflächengüte von bis zu 5/1 (Kratz-Grab-Verfahren) gefertigt und kann anwendungsspezifisch beschichtet werden. Unter extremen Bedingungen wie hohem Druck, hohen Temperaturen und korrosiven Umgebungen zeigen Rubin-Fenster unersetzliche Leistungsvorteile und sind unverzichtbare optische Schlüsselkomponenten in High-End-Industrieanlagen, wissenschaftlichen Instrumenten und speziellen Beobachtungssystemen.

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Merkmale

Eigenschaften des optischen Fensters von Ruby:

1. Optische Eigenschaften:
Das Transmissionsband deckt den sichtbaren Bereich von 400-700 nm ab und weist ein charakteristisches Absorptionsmaximum bei 694 nm auf.
Brechungsindex 1,76 (bei 589 nm), Doppelbrechungsindex 0,008, Anisotropie ist deutlich erkennbar

Oberflächenbeschichtung optional:

Breitband-Antireflexionsfolie (400-700 nm, durchschnittliche Reflexion < 0,5 %)

Schmalbandfilter (Bandbreite ±10 nm)

Hochreflektierender Film (Reflexionsgrad > 99,5 % bei spezifischer Wellenlänge)

2. Mechanische Eigenschaften:
Mohs-Härtegrad 9, Vickers-Härte 2200-2400 kg/mm²
Biegefestigkeit > 400 MPa, Druckfestigkeit > 2 GPa
Elastizitätsmodul 345 GPa, Poissonzahl 0,25
Bearbeitungsdickenbereich 0,3-30 mm, Durchmesser bis zu 200 mm

3. Thermische Eigenschaften:
Schmelzpunkt 2050℃, maximale Betriebstemperatur 1800℃ (kurzzeitig)
Wärmeausdehnungskoeffizient 5,8×10⁻⁶/K (25-1000℃)
Wärmeleitfähigkeit 35 W/(m·K) bei 25 °C

4. Chemische Eigenschaften:
Beständigkeit gegen Säure- und Laugenkorrosion (ausgenommen Fluorwasserstoffsäure und heiße konzentrierte Schwefelsäure)
Ausgezeichnete Oxidationsbeständigkeit, stabil in oxidativer Umgebung bei hohen Temperaturen
Gute Strahlungsbeständigkeit, hält einer Strahlendosis von 10⁶Gy stand.

Ruby-Anwendung für optische Fenster:

1. Hochwertiger Industriebereich:
Öl- und Gasindustrie: Druckbeständiges Sichtfenster für Bohrlochkamerasysteme, bis zu 150 MPa Betriebsdruck
Chemische Ausrüstung: Reaktorbeobachtungsfenster, Beständigkeit gegen starke Säuren und Laugen (pH 1-14)
Halbleiterfertigung: Sichtfenster für Plasmaätzanlagen, beständig gegen korrosive Gase wie CF₄

2. Wissenschaftliche Forschungsinstrumente:
Synchrotronstrahlungsquelle: Röntgenstrahlfenster, hohe thermische Belastbarkeit
Kernfusionsanlage: Vakuumsichtfenster, beständig gegen Hochtemperatur-Plasmastrahlung
Experiment unter extremen Umgebungsbedingungen: Beobachtungsfenster für einen Hohlraum bei hohem Druck und hoher Temperatur

3. Nationale Verteidigungsindustrie:
Tiefseesonde: widersteht einem Druck von bis zu 1000 Atmosphären
Raketensuchkopf: Hohe Überlastfestigkeit (> 10000 g)
Laserwaffensysteme: Hochleistungslaser-Ausgangsfenster

4. Medizinische Geräte:
Ausgabefenster des medizinischen Lasers
Sichtfenster der Autoklavenanlage
Optische Komponenten des extrakorporalen Lithotripters

Technische Parameter:

Chemische Formel	Ti3+:Al2O3
Kristallstruktur	Sechseckig
Gitterkonstanten	a=4,758, c=12,991
Dichte	3,98 g/cm³
Schmelzpunkt	2040℃
Mohs-Härte	9
Wärmeausdehnung	8,4 x 10-6/℃
Wärmeleitfähigkeit	52 W/m/K
Spezifische Wärmekapazität	0,42 J/g/K
Laser Action	4-stufige Vibronic
Fluoreszenzlebensdauer	3,2 μs bei 300 K
Stimmbereich	660 nm ~ 1050 nm
Absorptionsbereich	400 nm ~ 600 nm
Emissionsspitze	795 nm
Absorptionsmaximum	488 nm
Brechungsindex	1,76 bei 800 nm
Spitzenquerschnitt	3,4 x 10-19cm2

XKH-Service

XKH bietet die vollständige Prozessanpassung von optischen Rubinfenstern: Dies umfasst die Rohmaterialauswahl (einstellbare Cr³-Konzentration 0,05 %–0,5 %), Präzisionsbearbeitung (Dickentoleranz ±0,01 mm), optische Beschichtung (Antireflexions-/Hochreflexions-/Filterfilmsystem), Kantenverstärkung (Explosionskantendesign) und strenge Qualitätsprüfungen (Transmissions-, Druck- und Laserzerstörschwellentests). Wir unterstützen Sonderanfertigungen (Durchmesser 1–200 mm), Kleinserienfertigung (bis zu 5 Stück) und Serienproduktion und bieten umfassende technische Dokumentation sowie Kundendienst, um die zuverlässige Leistung unserer Produkte auch unter anspruchsvollen Bedingungen zu gewährleisten.