Двояковыпуклые линзы из фтористого бария BaF2
Изготавливаем двояковыпуклые линзы из фтористого бария (BaF₂) для CO/CO₂-лазерной оптики, ИК-спектрометрии и тепловидения. Кристаллический BaF₂ с диапазоном пропускания 0,15–12,5 мкм, диаметр стандартного ряда до 76,2 мм. Местная ошибка формы dN ≤ 1 (λ = 632,8 нм). Стандартный размерный ряд BCX2 — в таблице ниже; нестандартные размеры — по чертежу или ТЗ заказчика, от 1 шт.
Для тонких двояковыпуклых линз из BaF₂. Требования к ошибкам формы поверхности N и dN снимаются, если отношение толщины линзы по оси tc к диаметру D меньше 1/10 (tc/D < 1/10).
Стандартные размеры двояковыпуклых линз из фтористого бария BaF₂
| D, мм | FL, мм | R, мм | tc, мм | te, мм | № заказа |
|---|---|---|---|---|---|
| 12,7 | 12,7 | 10,60 | 6,2 | 2,0 | BCX2-01 |
| 12,7 | 19,0 | 16,79 | 4,5 | 2,0 | BCX2-02 |
| 12,7 | 25,0 | 22,38 | 3,8 | 2,0 | BCX2-03 |
| 12,7 | 50,0 | 45,54 | 2,9 | 2,0 | BCX2-04 |
| 25,4 | 25,0 | 21,22 | 10,4 | 2,0 | BCX2-05 |
| 25,4 | 50,0 | 45,09 | 5,7 | 2,0 | BCX2-06 |
| 25,4 | 75,0 | 68,30 | 4,4 | 2,0 | BCX2-07 |
| 25,4 | 100,0 | 91,40 | 3,8 | 2,0 | BCX2-08 |
| 25,4 | 150,0 | 137,50 | 3,2 | 2,0 | BCX2-09 |
| 25,4 | 200,0 | 183,54 | 2,9 | 2,0 | BCX2-10 |
| 25,4 | 250,0 | 229,57 | 2,7 | 2,0 | BCX2-11 |
| 25,4 | 500,0 | 459,63 | 2,4 | 2,0 | BCX2-12 |
| 38,1 | 50,0 | 44,08 | 11,7 | 3,0 | BCX2-13 |
| 38,1 | 75,0 | 67,64 | 8,5 | 3,0 | BCX2-14 |
| 38,1 | 100,0 | 90,88 | 7,0 | 3,0 | BCX2-15 |
| 38,1 | 125,0 | 114,01 | 6,2 | 3,0 | BCX2-16 |
| 38,1 | 200,0 | 183,21 | 5,0 | 3,0 | BCX2-17 |
| 38,1 | 375,0 | 344,36 | 4,1 | 3,0 | BCX2-18 |
| 38,1 | 750,0 | 689,44 | 3,5 | 3,0 | BCX2-19 |
| 50,8 | 50,0 | 42,64 | 19,8 | 3,0 | BCX2-20 |
| 50,8 | 100,0 | 90,35 | 10,3 | 3,0 | BCX2-21 |
| 50,8 | 150,0 | 136,77 | 7,8 | 3,0 | BCX2-22 |
| 50,8 | 200,0 | 182,96 | 6,5 | 3,0 | BCX2-23 |
| 50,8 | 250,0 | 229,08 | 5,8 | 2,0 | BCX2-24 |
| 50,8 | 300,0 | 275,15 | 5,3 | 3,0 | BCX2-25 |
| 50,8 | 400,0 | 367,25 | 4,8 | 3,0 | BCX2-26 |
| 50,8 | 500,0 | 399,34 | 4,4 | 3,0 | BCX2-27 |
| 50,8 | 750,0 | 689,38 | 3,9 | 3,0 | BCX2-28 |
| 50,8 | 1000,0 | 799,60 | 3,7 | 3,0 | BCX2-29 |
| 76,2 | 150,0 | 135,77 | 13,9 | 3,0 | BCX2-30 |
| 76,2 | 200,0 | 182,24 | 11,1 | 3,0 | BCX2-31 |
| 76,2 | 250,0 | 228,51 | 9,4 | 3,0 | BCX2-32 |
| 76,2 | 300,0 | 274,68 | 8,3 | 3,0 | BCX2-33 |
| 76,2 | 400,0 | 366,90 | 7,0 | 3,0 | BCX2-34 |
| 76,2 | 500,0 | 459,03 | 6,2 | 3,0 | BCX2-35 |
| 76,2 | 600,0 | 551,11 | 5,6 | 3,0 | BCX2-36 |
| 76,2 | 800,0 | 735,22 | 5,0 | 3,0 | BCX2-37 |
| 76,2 | 1000,0 | 920,00 | 4,6 | 3,0 | BCX2-38 |
| 76,2 | 1500,0 | 1380,00 | 4,1 | 3,0 | BCX2-39 |
Параметры в таблице — стандартный размерный ряд. Изготавливаем двояковыпуклые линзы из BaF₂ любых диаметров и фокусных расстояний по чертежу или ТЗ заказчика, от 1 шт.
Кристаллический BaF₂ выращивается в трёх категориях по спектральной характеристике пропускания и наличию включений:
- фторид бария инфракрасный — ФБИ;
- фторид бария видимого диапазона — ФБВ;
- фторид бария ультрафиолетовый — ФБУ.
Физические свойства фторида бария (BaF₂)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 4,89 г/см³ |
| Температура плавления | 1280 °C |
| Коэффициент теплопроводности | 11,72 Вт/(м·K) при 13 °C |
| Коэффициент термического расширения | 18,1 × 10⁻⁶ /K в диапазоне −100…+200 °C |
| Твёрдость (механическая) | 82 кг/мм² (масса индентора 500 г) |
| Удельная теплоёмкость | 410 Дж/(кг·K) при 27 °C |
| Прочность на сжатие | 53,07 ГПа |
| Прочность на растяжение | 25,4 ГПа |
| Сдвиговая прочность | 56,4 ГПа |
| Элементы тензорной матрицы | C11 = 89,2 МПа; C12 = 40 МПа; C14 = 25,4 МПа |
| Коэффициент термического расширения (альтернативный) | 26,89 МПа |
| Оптическая плотность | 0,343 |
Оптические свойства фторида бария (BaF₂)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Диапазон пропускания | 0,15 – 12,5 мкм |
| Показатель преломления n | 1,4626 (λ = 2,6 мкм) |
| Потери на отражение | 6,8 % (λ = 2,6 мкм, 2 поверхности) |
| dn/dT | −15,2 × 10⁻⁶ /K |
Химические свойства фторида бария (BaF₂)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Растворимость в воде | 0,17 г / 100 г при 23 °C |
| Молекулярный вес | 175,36 |
| Класс | Кубический CaF₂ (111) |
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Материал | BaF₂ кристаллический (ФБИ — ИК-сорт, ФБВ — видимый, ФБУ — УФ-сорт) |
| Тип линзы | Двояковыпуклая сферическая (обе поверхности — выпуклые сферические) |
| Диаметр (стандартный ряд) | 12,7 – 76,2 мм |
| Местная ошибка формы dN | ≤ 1 (λ = 632,8 нм) |
| Общая ошибка формы N | По ТЗ (типовое N = 3…5) |
| Чистота поверхности (S/D) | До 40/20 по MIL-PRF-13830B |
| Условие снятия N и dN для тонких линз | tc/D < 1/10 |
| Максимальная рабочая температура | До 500 °C при нормальной влажности; до 800 °C при пониженной влажности |
| Просветляющее покрытие | Возможно — AR на 3–5 мкм, 8–12 мкм, 10,6 мкм, DUV по запросу |
Изготавливаем двояковыпуклые линзы из BaF₂ по чертежу или ТЗ заказчика, от 1 шт. Если в стандартном ряду нет нужной комбинации D / FL / R — отправьте ТЗ, рассчитаем стоимость и сроки.
Изготовление
Для производства двояковыпуклых линз из фторида бария применяем технологию прецизионной оптической обработки фторидных кристаллов:
- распиловка кристалла BaF₂ выбранного сорта (ФБИ / ФБВ / ФБУ) с учётом ориентации (111);
- сферическое алмазное шлифование первой выпуклой стороны под расчётный радиус R₁;
- сферическое алмазное шлифование второй выпуклой стороны под радиус R₂ (для двояковыпуклой линзы R₁ = R₂ при симметричной геометрии);
- тонкая шлифовка и доводка обеих поверхностей с контролем центрирования;
- финишная полировка под контроль dN на интерферометре (λ = 632,8 нм);
- контроль чистоты поверхности по MIL-PRF-13830B (S/D);
- нанесение AR-покрытий под рабочую длину волны (3–5 мкм, 8–12 мкм, 10,6 мкм, DUV).
BaF₂ полируется быстрее CaF₂, но требует контроля влажности при обработке и хранении — материал быстрее CaF₂ разрушается во влажной атмосфере, особенно при нагреве.
Области применения
- Маломощные CO- и CO₂-лазеры (10,6 мкм) — экономичная альтернатива ZnSe и Ge;
- FTIR-спектроскопия и ИК-спектрометры в среднем ИК-диапазоне 2–12 мкм;
- Тепловизионные системы MWIR 3–5 мкм;
- УФ-оптика (сорт ФБУ): сцинтилляторы, спектрометры, оптика для лазеров на красителях;
- Аналитическое приборостроение: атомно-абсорбционные спектрометры;
- Сцинтилляционные детекторы быстрых нейтронов и гамма-излучения (ФБИ-сорт);
- Окна и линзы для термокамер при пониженной влажности до 800 °C.
Как купить
Изготавливаем двояковыпуклые линзы из BaF₂ по чертежу или ТЗ заказчика, от единичных образцов до серийных партий. Отправьте запрос с диаметром, фокусным расстоянием, требованиями по dN, S/D, AR-покрытию и сорту материала (ФБИ / ФБВ / ФБУ) на info@quartz-prom.ru или позвоните +7 (499) 703-06-40 — рассчитаем стоимость и сроки.
Часто задаваемые вопросы
Чем двояковыпуклая линза отличается от плосковыпуклой?
У двояковыпуклой линзы обе поверхности — выпуклые сферические (R₁ и R₂). При равных D и FL такая линза имеет меньшую сферическую аберрацию, чем плосковыпуклая, и меньшую толщину по оси за счёт распределения оптической силы между двумя поверхностями. Применяется как одиночный объектив или элемент сложных систем.
Какие сорта BaF₂ выпускаете?
ФБИ (инфракрасный), ФБВ (видимый), ФБУ (ультрафиолетовый) — отличаются спектральной характеристикой, размером и количеством включений и пузырей. Для FTIR и ИК-лазерной оптики — ФБИ, для УФ-сцинтилляторов — ФБУ.
Когда BaF₂ выгоднее CaF₂?
BaF₂ быстрее полируется и стоит дешевле — это разумный выбор для маломощных CO/CO₂-лазеров и средней ИК-оптики. CaF₂ предпочтительнее в DUV (нижняя граница 0,13 мкм против 0,15 мкм у BaF₂), для влажной атмосферы и высокоэнергетических лазеров.
Какая максимальная рабочая температура?
До 500 °C при обычной влажности. При пониженной влажности — до 800 °C. BaF₂ не выдерживает резких тепловых ударов.
Наносите ли просветляющее покрытие?
Да. AR-покрытия под 3–5 мкм, 8–12 мкм, 10,6 мкм (CO₂) и DUV — стандартная опция.
Можно ли заказать нестандартный размер?
Да. Стандартный ряд BCX2-01…BCX2-39 — типовой; любая комбинация D / FL / R₁ / R₂ возможна по ТЗ от 1 шт.
От какого количества возможен заказ?
От 1 штуки. Серийные партии — по согласованному графику.
В заявке указываете точные параметры, количество экземпляров и любые дополнительные требования, включая чертежи (если это необходимо).
Мы также согласовываем сроки изготовления и доставки.
Готовую продукцию мы отправляем вам с доставкой по Москве и другим регионам.
Вы получите уведомление о готовности и времени доставки.
Балаклавский проспект, 24, к. 1, оф. 1/1 Главный офис
