חלקי אופטיים של חלונות זכוכית ספיר מותאמים אישית
מפרט טכני
| שֵׁם | זכוכית אופטית |
| חוֹמֶר | ספיר, קוורץ |
| סובלנות קוטר | +/-0.03 מ"מ |
| סובלנות עובי | +/-0.01 מ"מ |
| צמצם קלר | מעל 90% |
| שְׁטִיחוּת | ^/4 @632.8nm |
| איכות פני השטח | 80/50~10/5 לגרד ולחפור |
| הפצה | מעל 92% |
| שיפוע | 0.1-0.3 מ"מ × 45 מעלות |
| סובלנות אורך מוקד | +/-2% |
| סובלנות אורך מוקד אחורי | +/-2% |
| שִׁכבָה | זָמִין |
| נוֹהָג | מערכת אופטית, מערכת צילום, מערכת תאורה, מכשירים אלקטרוניים, למשל לייזר, מצלמה, צג, מקרן, זכוכית מגדלת, טלסקופ, מקטב, מכשיר אלקטרוני, לד וכו'. |
מצוינות חומרית: יסודות הביצועים
התכונות הפנימיות של ספיר סינתטי מבדילות אותו כחומר המועדף לאופטיקה בעלת ביצועים גבוהים. עם קשיות מוס של 9 - שנייה רק ליהלום - חלונות אלה עמידים בפני שחיקה, שריטות ובלאי, אפילו בסביבות תעשייתיות שוחקות כגון עיבוד שבבי בלייזר או מערכות ראייה רובוטיות. היציבות התרמית שלהם משתרעת על פני טווח מדהים של -200°C עד 2053°C, מה שמאפשר יישומים במערכות הגנה תרמית בחלל ובכורים תעשייתיים בטמפרטורה גבוהה. אינרטיות כימית מבטיחה עוד יותר תאימות עם ממסים אגרסיביים, חומצות ובסיסים, קריטיים לייצור תרופות ומוליכים למחצה.
השקיפות האופטית של ספיר משתרעת על פני 200 ננומטר (UV) עד 6 מיקרומטר (אמצע-IR), ומשיגה העברה של >85% על פני ספקטרום זה. טווח רחב זה תומך בהדמיה רב-ספקטרלית בחישה מרחוק, מערכות תקשורת קוונטיות וחיישני LiDAR מתקדמים עבור כלי רכב אוטונומיים. בניגוד לקוורץ או פולימרים, שבירה כפולה אפסית של ספיר ממזערת עיוות אופטי, ומבטיחה דיוק באינטרפרומטריה ובגילוי גלי כבידה.
עיצוב מתקדם ואינטגרציה פונקציונלית
חלונות ספיר מודרניים אינם רק רכיבים סטטיים - הם מתוכננים לביצועים דינמיים. גיאומטריות אספריות וצורניות חופשיות מבטלות סטיות כדוריות, ומשפרות את הרזולוציה במערכות לייזר בעלות עוצמה גבוהה ובמצלמות היפרספקטרליות. לדוגמה, פתחים אליפטיים מייעלים את יעילות איסוף האור בצילום לוויינים, בעוד שעיצובים מחודדים מאפשרים שילוב חלק בחללים סגורים כמו אנדוסקופים רפואיים.
ציפויים פונקציונליים משפרים את יכולותיהם:
ציפויים נוגדי השתקפות (AR): ציפויים דיאלקטריים רב-שכבתיים מפחיתים את ההחזרה ל-<0.3%, ומגבירים את התפוקה במודולים אופטיים של 400G ובמערכות ליתוגרפיה UV.
מסנני פס-מעבר: מסננים מותאמים אישית (למשל, IR 940nm) מאפשרים שידור סלקטיבי באורך גל עבור LiDAR וחלוקת מפתחות קוונטיים.
· פחמן דמוי יהלום (DLC): ציפויי DLC קשים במיוחד משפרים את עמידותן בפני שריטות של כיפות חלל החשופות לפגיעות מיקרומטאורואידיות.
יישומים בתעשיות קריטיות
1. חלל והגנה
· הדמיית לוויין: לשרוד מחזורי טמפרטורה של -196°C עד +120°C בלווייני תצפית על כדור הארץ, וללכוד תמונות ברזולוציה גבוהה לניטור אקלים.
מערכות היפרסוניות: עמידות בפני זעזועים תרמיים של 2000 מעלות צלזיוס במהלך כניסה חזרה לאטמוספירה, ומגנות על מערכות הנחיית טילים.
2. טכנולוגיה רפואית
אנדוסקופים בטוחים לשימוש באוטוקלב: עמידים בפני קורוזיה מתהליכי עיקור, ומאפשרים שימוש רב פעמי בכלי אבחון במערכת העיכול.
· תרמוגרפיה אינפרא אדום: זיהוי חתימות חום של תת-מילימטר בבדיקות ציוד חשמלי באמצעות אופטיקה תואמת FLIR.
3. אוטומציה תעשייתית
חיישני LiDAR: שיפור טווח הגילוי ל-200 מטר ומעלה במזג אוויר קשה (גשם, ערפל) עבור ניווט רכב אוטונומי.
חיישני טמפרטורה גבוהה: ניטור תנורים העולים על 1500 מעלות צלזיוס בתהליכים מטלורגיים, תוך ניצול עמידות הספיר בפני הלם תרמי.
4. חידושים קוונטיים
גלאי פוטון יחיד: מאפשרים ספירת פוטונים ברעש נמוך עבור רשתות תקשורת קוונטיות מאובטחות.
מערכות קריוגניות: שמירה על בהירות אופטית בטמפרטורות 4K בפלטפורמות מחשוב קוונטי.
פתרונות התאמה אישית וניתנים להרחבה
הפרדיגמה של "חומר-תהליך-שירות" של XKH מבטיחה פתרונות מותאמים אישית:
1. גיאומטריות מורכבות: מקבלים מודלים של CAD עם סבילות של ±0.001 מ"מ עבור צורות לא סטנדרטיות (למשל, חלונות פיזור חום ספירליים עבור כורי היתוך).
2. ציפויים רב-שכבתיים: התזה באמצעות קרן יונים משיגה העברה של 98% ב-940 ננומטר, קריטית למערכות זיהוי פנים.
3. ייצור המוני: ייצור אוטומטי מניב מעל 500,000 יחידות לחודש עם עקביות של 99.5%, תומך בבניית אב טיפוס מהירה (אספקה תוך 7 ימים) ובהזמנות בכמויות גדולות.
סיכום: עיצוב חזית האופטיקה של המחר
חלונות אופטיים מספיר הם יותר מרכיבים - הם מאפשרים פריצות דרך טכנולוגיות. ממערכות הגנה היפרסוניות ועד מחשבי קוונטים מהדור הבא, תכונות החומר שאין שני להן וגמישות העיצוב שלהם מעצימות תעשיות להתגבר על אתגרים קיצוניים. עם פריסה עולמית מהירה ומחויבות לחדשנות, חלונות אלה מגדירים מחדש סטנדרטים בהנדסה אופטית, ומניעים התקדמות בקיימות, מזעור ואמינות קריטית למשימה. שתפו איתנו פעולה כדי לרתום את כוחו של הספיר ולפתוח גבולות חדשים בפוטוניקה.
