Двояковыпуклые линзы из фтористого кальция CaF2
Изготавливаем двояковыпуклые линзы из фтористого кальция (CaF₂) для УФ-, видимой и ИК-оптики, эксимерных и DUV-систем — это собирающие положительные линзы с двумя сферическими выпуклыми поверхностями для фокусировки и сборки в объективы. Местная ошибка формы dN ≤ 1 (λ = 632,8 нм), чистота поверхности до S/D 40/20, стандартный размерный ряд D = 12,7…76,2 мм. По чертежу или ТЗ заказчика, от 1 шт.
Для тонких двояковыпуклых линз из CaF₂. 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 CaF₂
| D, мм | FL, мм | R, мм | tc, мм | te, мм | № заказа |
|---|---|---|---|---|---|
| 12,7 | 12,7 | 8,99 | 7,3 | 2,0 | BCX1-01 |
| 12,7 | 19,0 | 14,50 | 4,9 | 2,0 | BCX1-02 |
| 12,7 | 25,0 | 19,39 | 4,1 | 2,0 | BCX1-03 |
| 12,7 | 50,0 | 39,56 | 3,0 | 2,0 | BCX1-04 |
| 25,4 | 25,0 | 18,02 | 12,5 | 2,0 | BCX1-05 |
| 25,4 | 50,0 | 39,09 | 6,2 | 2,0 | BCX1-06 |
| 25,4 | 75,0 | 59,31 | 4,8 | 2,0 | BCX1-07 |
| 25,4 | 100,0 | 79,42 | 4,0 | 2,0 | BCX1-08 |
| 25,4 | 150,0 | 119,52 | 3,4 | 2,0 | BCX1-09 |
| 25,4 | 200,0 | 159,57 | 3,0 | 2,0 | BCX1-10 |
| 25,4 | 250,0 | 199,60 | 2,8 | 2,0 | BCX1-11 |
| 25,4 | 500,0 | 399,66 | 2,4 | 2,0 | BCX1-12 |
| 38,1 | 50,0 | 38,01 | 13,2 | 3,0 | BCX1-13 |
| 38,1 | 75,0 | 58,63 | 9,4 | 3,0 | BCX1-14 |
| 38,1 | 100,0 | 78,89 | 7,7 | 3,0 | BCX1-15 |
| 38,1 | 125,0 | 99,03 | 6,7 | 3,0 | BCX1-16 |
| 38,1 | 200,0 | 159,24 | 5,3 | 3,0 | BCX1-17 |
| 38,1 | 375,0 | 299,40 | 4,2 | 3,0 | BCX1-18 |
| 38,1 | 750,0 | 599,48 | 3,6 | 3,0 | BCX1-19 |
| 50,8 | 50,0 | 36,25 | 23,8 | 3,0 | BCX1-20 |
| 50,8 | 100,0 | 78,33 | 11,5 | 3,0 | BCX1-21 |
| 50,8 | 150,0 | 118,77 | 8,5 | 3,0 | BCX1-22 |
| 50,8 | 200,0 | 158,98 | 7,1 | 3,0 | BCX1-23 |
| 50,8 | 250,0 | 199,10 | 6,3 | 3,0 | BCX1-24 |
| 50,8 | 300,0 | 239,18 | 5,7 | 3,0 | BCX1-25 |
| 50,8 | 400,0 | 319,28 | 5,0 | 3,0 | BCX1-26 |
| 50,8 | 500,0 | 399,34 | 4,6 | 3,0 | BCX1-27 |
| 50,8 | 750,0 | 599,42 | 4,1 | 3,0 | BCX1-28 |
| 50,8 | 1000,0 | 799,60 | 3,8 | 3,0 | BCX1-29 |
| 76,2 | 150,0 | 117,72 | 15,7 | 3,0 | BCX1-30 |
| 76,2 | 200,0 | 158,22 | 12,3 | 3,0 | BCX1-31 |
| 76,2 | 250,0 | 198,51 | 10,4 | 3,0 | BCX1-32 |
| 76,2 | 300,0 | 238,69 | 9,1 | 3,0 | BCX1-33 |
| 76,2 | 400,0 | 318,92 | 7,6 | 3,0 | BCX1-34 |
| 76,2 | 500,0 | 399,05 | 6,6 | 3,0 | BCX1-35 |
| 76,2 | 600,0 | 479,14 | 6,0 | 3,0 | BCX1-36 |
| 76,2 | 800,0 | 639,25 | 5,3 | 3,0 | BCX1-37 |
| 76,2 | 1000,0 | 799,70 | 4,8 | 3,0 | BCX1-38 |
| 76,2 | 1500,0 | 1199,00 | 4,2 | 3,0 | BCX1-39 |
* Численные параметры соответствуют длине волны 5 мкм (n = 1,4). У симметричных двояковыпуклых линз R1 = R2 = R.
Физические свойства фторида кальция (CaF₂)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 3,18 г/см³ |
| Температура плавления | 1360 °C |
| Коэффициент теплопроводности | 9,71 Вт/(м·K) |
| Коэффициент термического расширения | 18,5 × 10⁻⁶ /K |
| Твёрдость по Кнупу | 158,3 кг/мм² (100) |
| Удельная теплоёмкость | 854 Дж/(кг·K) |
| Диэлектрическая постоянная (f = 1 МГц) | 6,76 |
| Модуль Юнга E | 75,8 ГПа |
| Модуль сдвига G | 33,77 ГПа |
| Модуль объёмной деформации K | 82,71 ГПа |
| Упругие коэффициенты | C11 = 164 МПа; C12 = 53 МПа; C44 = 33,7 МПа |
| Предел упругости | 36,54 МПа |
| Коэффициент Пуассона | 0,26 |
Оптические свойства фторида кальция (CaF₂)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Диапазон пропускания | 0,13 – 10 мкм |
| Показатель преломления n | 1,39908 (λ = 5 мкм) |
| Потери на отражение | 5,5 % (λ = 5 мкм, 2 поверхности) |
| dn/dT | −10,6 × 10⁻⁶ /K |
Химические свойства фторида кальция (CaF₂)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Растворимость в воде | 0,0017 г / 100 г при 20 °C |
| Молекулярный вес | 78,08 |
| Класс | Кубический (111) |
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Материал | CaF₂ кристаллический (флюорит), марки ФК-У / ФК-В / ФК-И |
| Тип линзы | Двояковыпуклая сферическая (две выпуклые поверхности, R1 = R2 для симметричных) |
| Диаметр | 12,7 – 76,2 мм (стандартный ряд BCX1-01…BCX1-39); крупногабаритные — по запросу |
| Радиусы R1, R2 | По расчёту фокусного расстояния (см. таблицу размеров) |
| 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 |
| Просветляющее покрытие | Возможно — под рабочую длину волны (DUV / ИК), на обе поверхности |
Параметры в таблице — стандартный размерный ряд. Изготавливаем двояковыпуклые линзы из CaF₂ любых диаметров, фокусных расстояний и допусков по чертежу или ТЗ заказчика, от 1 шт. По заказу — CaF₂ для рамановской спектроскопии.
Изготовление
Для производства двояковыпуклых линз из фторида кальция применяем технологию прецизионной оптической обработки кристаллов:
- распиловка кристалла CaF₂ с учётом ориентации (111);
- сферическое алмазное шлифование первой выпуклой поверхности под расчётный радиус R1;
- центровка по оптической оси и шлифование второй выпуклой поверхности под R2;
- тонкая шлифовка и доводка обеих сферических поверхностей;
- финишная полировка под контроль dN на интерферометре (λ = 632,8 нм);
- контроль чистоты поверхности по MIL-PRF-13830B (S/D);
- нанесение просветляющего покрытия под DUV или ИК-диапазон на обе стороны — по запросу.
Опыт обработки фторидных кристаллов и собственный технологический парк позволяют выпускать симметричные и несимметричные двояковыпуклые линзы из CaF₂ с параметрами, соответствующими требованиям эксимерной литографии и высокоэнергетической лазерной техники. Марка ФК-У полностью удовлетворяет требованиям проходной оптики УФ-микрофотолитографии (193 нм).
Области применения
- Лазерные конденсоры и фокусирующие сборки эксимерных лазеров (193 нм ArF, 248 нм KrF);
- Объективы и оптические системы DUV-литографии в полупроводниковом производстве;
- Осветительные системы и коллиматоры для УФ- и ИК-спектрофотометрии (FTIR, ATR);
- Компоненты склеенных дублетов и триплетов для коррекции хроматизма;
- Тепловизионная и ИК-оптика (3–5 мкм), пирометры, газоанализаторы;
- Аналитическое приборостроение: атомно-абсорбционные спектрометры, рамановская спектроскопия;
- Высокоэнергетические лазерные системы — за счёт низкой абсорбции CaF₂.
Как купить
Изготавливаем двояковыпуклые линзы из CaF₂ по чертежу или ТЗ заказчика, от единичных образцов до серийных партий. Отправьте запрос с диаметром, фокусным расстоянием, радиусами R1/R2, требованиями по dN, S/D и покрытиям на info@quartz-prom.ru или позвоните +7 (499) 703-06-40 — рассчитаем стоимость и сроки.
Часто задаваемые вопросы
Чем двояковыпуклая линза из CaF₂ отличается от плосковыпуклой?
У двояковыпуклой обе оптические поверхности — сферические выпуклые. При равных диаметре и фокусном расстоянии она короче по длине, имеет меньшую сферическую аберрацию для симметричных схем сопряжения 1:1 и используется как одиночный конденсор или как элемент склеек.
Симметричные R1 = R2 или несимметричные R1 ≠ R2 — что заказывать?
Стандартный ряд BCX1-01…BCX1-39 — симметричный (R1 = R2). Для минимизации сферической аберрации в конкретной схеме (объект на конечном расстоянии, неравные сопряжённые отрезки) рассчитываем несимметричную пару R1 ≠ R2 по ТЗ.
Какие марки CaF₂ применяете?
ФК-У — для УФ-микрофотолитографии (193 нм), ФК-В — для видимого диапазона, ФК-И — для ИК-диапазона. По заказу — материал для рамановской спектроскопии. Диапазон пропускания CaF₂ — 0,13–10 мкм.
Когда можно не контролировать N и dN?
Для тонких линз с отношением tc/D < 1/10 требования к ошибкам формы поверхности снимаются. У двояковыпуклых это редкая ситуация — толщина по оси, как правило, существенная.
Наносите ли просветляющее покрытие на обе стороны?
Да. AR-покрытия наносим на обе сферические поверхности под рабочую длину волны заказчика — DUV (193, 248 нм), видимый, ИК (3–5 мкм).
Какой максимальный диаметр?
В стандартном ряду — 76,2 мм. Большие диаметры — по согласованию с учётом доступности заготовок CaF₂.
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
