Заказные монокристаллические сапфировые оптические купола Сапфировое защитное окно

Заказные монокристаллические сапфировые оптические купола. Сапфировое защитное окно

Сапфировый купол - это полусферическое или гиперполусферическое оптическое окно, изготовленное из синтетического монокристаллического сапфира (α-Al₂O₃). Он производится не из природного сапфира, а изготавливается с использованием монокристаллов оксида алюминия высокой чистоты с помощью специальных методов выращивания кристаллов и ультраточной оптической обработки. Это предпочтительный выбор для самых требовательных применений в высококлассных оптических системах.

Разработанный для экстремальных условий, сапфировый купол является передовой оптической защитной крышкой. Его полусферическая структура обеспечивает максимально широкое поле зрения (FOV) для внутренних датчиков изображения или оптических систем, сводя к минимуму аэродинамическое сопротивление.

1. Основной материал:Материалом является монокристалл синтетического сапфира. Это не тип стекла, а монокристаллический материал с определенной ориентацией кристаллов. Это означает, что его механические и оптические свойства не полностью изотропны и должны быть оптимизированы посредством обработки с ориентацией кристаллов.
2. Процесс производства:Сначала выращивают большие сапфировые булыжники, используя метод теплообмена (HEM) или метод Чохральского. Затем они подвергаются ориентации, резке, грубой шлифовке, тонкой шлифовке и, наконец, прецизионной полировке с использованием алмазного порошка. Обработка полусферы до высокого оптического качества, особенно полировка внутренней поверхности, является технологически сложной и дорогостоящей.
3. Цель проектирования:Он был разработан для удовлетворения требований к наблюдению и защите в условиях высоких скоростей, высокого давления, высоких температур или агрессивных сред, где традиционное оптическое стекло выходит из строя. Это не просто «окно», а прежде всего «броня» всей оптической системы.

Характеристики сапфирового купола

Свойства сапфирового купола почти полностью зависят от его монокристаллической структуры и химического состава, что выделяет его среди многих материалов:

1. Чрезвычайно высокая твердость поверхности и устойчивость к царапинам:

• Твердость сапфирового купола по шкале Мооса 9, уступающая только алмазу. Это означает, что он практически не подвержен царапинам от песка, мусора или других частиц, сохраняя оптическую прозрачность в течение длительных периодов времени без частой замены.

2. Отличная широкополосная передача:

• Сапфировый купол имеет очень широкий диапазон пропускания, от ультрафиолетового (прибл. 0,15 мкм) до среднеинфракрасного (прибл. 5,5 мкм) диапазонов длин волн. Это делает его пригодным не только для визуализации в видимом свете, но и для УФ- и ИК-оптических систем.

3. Выдающаяся устойчивость к давлению и ударам:

• Сапфировый купол обладает исключительно высокой прочностью на сжатие, способной выдерживать огромное гидростатическое давление (например, для глубоководных аппаратов). Его структурная целостность также позволяет ему противостоять ударам от капель воды, песка и даже ударам птиц во время полета на высокой скорости.

4. Исключительная химическая инертность и термическая стабильность:

• Сапфировый купол нерастворим в воде, устойчив к сильным кислотам и щелочам и обладает высокой стабильностью в морской воде. С температурой плавления до 2050°C и низким коэффициентом теплового расширения он сохраняет стабильность размеров при высоких температурах, не размягчаясь и не деформируясь, как стекло.

5. Низкое тепловое излучение:

• Сапфировый купол демонстрирует низкое собственное излучение в среднеинфракрасном диапазоне, что имеет решающее значение для систем инфракрасного наведения и тепловизионных систем. Это предотвращает тепловой шум, создаваемый самим куполом, от вмешательства в качество изображения внутренних датчиков.

Применение сапфировых куполов

Применение сапфировых куполов почти исключительно сосредоточено в высококлассных военных, аэрокосмических и передовых научных исследовательских областях:

• Электрооптические контейнеры и системы инфракрасного поиска и слежения (IRST):

Сапфировые купола используются в качестве защитных окон в передней части электрооптических контейнеров на военных самолетах, беспилотных летательных аппаратах или военно-морских судах. Их высокая прочность выдерживает удары во время полета на высокой скорости, а высокая передача и низкое собственное излучение обеспечивают четкое и точное изображение цели для внутренних ИК- и электрооптических датчиков.

• Головки самонаведения ракет:

Критический компонент инфракрасных головок самонаведения в ракетах класса «воздух-воздух» и «земля-воздух». Аэродинамическая форма купола уменьшает сопротивление полету, а его термостойкость позволяет ему выдерживать аэродинамический нагрев, вызванный трением воздуха во время полета ракеты на высокой скорости, предотвращая потерю сигнала цели из-за «теплового барьера».

• Оборудование для глубоководных исследований:

Сапфировые купола используются в качестве смотровых окон или корпусов камер для глубоководных аппаратов и дистанционно управляемых аппаратов (ROV). Их исключительная устойчивость к давлению и коррозии обеспечивает защиту камер и датчиков на глубинах в несколько тысяч метров.

• Окна высокого давления и защита датчиков:

В промышленных условиях используются в качестве смотровых окон в экстремальных условиях высокого давления, высокой температуры или агрессивных средах, таких как химические реакторы и системы окисления сверхкритической водой.

• Высококлассное научно-исследовательское оборудование:

Сапфировые купола используются в специализированных оптических экспериментальных установках, камерах для образцов спектрометров или научных приборах, требующих чрезвычайно широкого поля зрения и высокой прочности.

Рекомендации по сопутствующим товарам

1. Al2O3 Сапфировый купол K9 Стекло Твердость по шкале Мооса 9 Высокое сопротивление давлению Оптические окна

2. Al2O3 Монокристалл 99,999% Сапфировый купол Инфракрасный свет Оптическое окно Mohs9

1. В: Для чего используется сапфировый купол?
    О: Сапфировый купол в основном используется в качестве чрезвычайно прочного оптического окна для защиты чувствительных камер и датчиков в ракетах, подводных аппаратах и военных самолетах от суровых условий, таких как высокое давление, истирание и экстремальные температуры.

2. В: Почему для куполов используется сапфир?
    О: Сапфир используется для куполов, потому что он предлагает уникальное сочетание исключительной твердости (устойчивости к царапинам), широкого оптического пропускания от УФ до ИК и высокой структурной прочности, что имеет решающее значение для выживания в сложных аэрокосмических и морских условиях.

Тег: #​​ Сапфировые кристаллические оптические купола, #Заказные, #Al₂O₃ Монокристалл​, #Защитные корпуса, #Сапфир, #K9 Окна