Двояковыпуклые линзы из фтористого магния MgF2
Изготавливаем двояковыпуклые линзы из фтористого магния (MgF₂) для УФ-, видимой и ИК-оптики — собирающие положительные линзы с двумя сферическими выпуклыми поверхностями. MgF₂ — двулучепреломляющий тетрагональный кристалл с диапазоном пропускания 0,11–7,5 мкм и твёрдостью 415 кг/мм², износостойкий. Стандартный ряд D = 12,7…38,1 мм, dN ≤ 1 (λ = 632,8 нм). По чертежу или ТЗ заказчика, от 1 шт.
Для тонких двояковыпуклых линз из MgF₂. 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 MgF₂
| D, мм | FL, мм | R, мм | tc, мм | te, мм | № заказа |
|---|---|---|---|---|---|
| 12,7 | 12,7 | 7,14 | 9,8 | 2,0 | BCX3-01 |
| 12,7 | 19,0 | 12,21 | 5,6 | 2,0 | BCX3-02 |
| 12,7 | 25,0 | 16,40 | 4,6 | 2,0 | BCX3-03 |
| 12,7 | 50,0 | 33,59 | 3,2 | 2,0 | BCX3-04 |
| 25,4 | 25,0 | 14,44 | 17,1 | 2,0 | BCX3-05 |
| 25,4 | 50,0 | 33,08 | 7,1 | 2,0 | BCX3-06 |
| 25,4 | 75,0 | 50,33 | 5,3 | 2,0 | BCX3-07 |
| 25,4 | 100,0 | 67,44 | 4,4 | 2,0 | BCX3-08 |
| 25,4 | 150,0 | 101,54 | 3,6 | 2,0 | BCX3-09 |
| 25,4 | 200,0 | 135,60 | 3,2 | 2,0 | BCX3-10 |
| 25,4 | 250,0 | 169,63 | 3,0 | 2,0 | BCX3-11 |
| 25,4 | 500,0 | 339,69 | 2,5 | 2,0 | BCX3-12 |
| 38,1 | 50,0 | 31,89 | 15,6 | 3,0 | BCX3-13 |
| 38,1 | 75,0 | 49,62 | 10,6 | 3,0 | BCX3-14 |
| 38,1 | 100,0 | 66,90 | 8,5 | 3,0 | BCX3-15 |
| 38,1 | 200,0 | 135,28 | 5,7 | 3,0 | BCX3-16 |
| 38,1 | 375,0 | 254,44 | 4,4 | 3,0 | BCX3-17 |
| 38,1 | 750,0 | 509,53 | 3,7 | 3,0 | BCX3-18 |
* Численные параметры соответствуют длине волны 5 мкм (n = 1,34). У симметричных двояковыпуклых линз R1 = R2 = R.
Спектры пропускания полированного окна из MgF₂ толщиной 4 мм в диапазоне 200–1100 нм.
Спектры пропускания полированного окна из MgF₂ толщиной 4 мм в диапазоне 2,5–25 мкм.
Физические свойства фторида магния (MgF₂)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 3,177 г/см³ |
| Температура плавления | 1255 °C |
| Коэффициент теплопроводности | 0,3 Вт/(м·K) при 27 °C |
| Коэффициент термического расширения | 13,7 × 10⁻⁶ /K и 8,48 × 10⁻⁶ /K |
| Твёрдость по Кнупу | 415 кг/мм² |
| Удельная теплоёмкость | 0,24 кал/(г·K) при 298 K; 0,362 кал/(г·K) при 1700 K |
| Диэлектрическая постоянная | 4,87 (параллельно оси); 5,45 (перпендикулярно оси) |
| Модуль Юнга E | 138,5 ГПа |
| Модуль сдвига G | 54,66 ГПа |
| Модуль объёмной деформации K | 101,32 ГПа |
| Упругие коэффициенты | C11 = 140,2 МПа; C12 = 89,5 МПа; C44 = 56,8 МПа; C33 = 204,7 МПа; C13 = 62,9 МПа; C66 = 95,7 МПа |
| Предел упругости | 49,64 МПа |
| Коэффициент Пуассона | 0,276 |
Оптические свойства фторида магния (MgF₂)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Диапазон пропускания | 0,11 – 7,5 мкм |
| Показатель преломления n | no = 1,3836; ne = 1,3957 (λ = 0,405 мкм) |
| Потери на отражение | 11,2 % (λ = 0,12 мкм, 2 поверхности) |
| dn/dT | 2,3 × 10⁻⁶ /K и 1,7 × 10⁻⁶ /K (λ = 0,4 мкм) |
Химические свойства фторида магния (MgF₂)
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Растворимость в воде | < 0,0002 г / 100 г при 0 °C |
| Молекулярный вес | 62,32 |
| Класс | Тетрагональный, раскалывается по оси |
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Материал | MgF₂ кристаллический (Стокбаргер, затравка вдоль оси C) |
| Тип линзы | Двояковыпуклая сферическая (две выпуклые поверхности, R1 = R2 для симметричных) |
| Диаметр | 12,7 – 38,1 мм (стандартный ряд BCX3-01…BCX3-18); до 100 мм при толщине до 30 мм 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 — VUV / UV / VIS / MWIR на обе поверхности |
Параметры в таблице — стандартный размерный ряд. Изготавливаем двояковыпуклые линзы из MgF₂ любых диаметров и фокусных расстояний по чертежу или ТЗ заказчика, от 1 шт.
Изготовление
Для производства двояковыпуклых линз из фтористого магния применяем технологию обработки двулучепреломляющих кристаллов с учётом ориентации оси C:
- распиловка кристалла MgF₂, выращенного методом Стокбаргера с затравкой вдоль оси C;
- 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 (включая многослойные пленки на основе MgF₂) на обе стороны — по запросу.
MgF₂ — износостойкий и устойчивый к тепловым нагрузкам материал, не образует центров окраски под воздействием излучения. Это делает его пригодным для оптики DUV-эксимерных систем и УФ-диапазона при длительной эксплуатации. Максимальный размер изделий — диаметр до 100 мм при толщине до 30 мм.
Области применения
- Эксимерные лазеры (193 нм ArF, 248 нм KrF) — конденсоры, фокусирующие двояковыпуклые линзы;
- УФ-оптика и VUV (от 0,11 мкм) — за счёт самой широкой UV-границы среди типовых фторидов;
- Защитные просветляющие плёнки и покрытия на оптических компонентах;
- Тепловизионная оптика 3–5 мкм при требованиях по износостойкости;
- Сборки склеенных дублетов с CaF₂ для коррекции хроматизма в УФ-объективах;
- Аналитическое приборостроение: УФ-спектрофотометры, эксимерные системы;
- Окна и линзы для условий с механическими и тепловыми нагрузками.
Как купить
Изготавливаем двояковыпуклые линзы из MgF₂ 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 AR-покрытиям на info@quartz-prom.ru или позвоните +7 (499) 703-06-40 — рассчитаем стоимость и сроки.
Часто задаваемые вопросы
Влияет ли двулучепреломление MgF₂ на работу линзы?
Да: показатель преломления различается для обыкновенного и необыкновенного лучей (no = 1,3836; ne = 1,3957 при 0,405 мкм). При расчётах оптической схемы используется значение n с учётом ориентации оси C, согласованной при выращивании кристалла. Для большинства осветительных и фокусирующих задач это не критично.
Симметричные R1 = R2 или несимметричные двояковыпуклые?
Стандартный ряд BCX3-01…BCX3-18 — симметричный. Несимметричную пару R1 ≠ R2 рассчитываем по ТЗ для минимизации сферической аберрации в конкретной оптической схеме.
Чем MgF₂ выгоднее CaF₂ или LiF?
MgF₂ значительно твёрже (415 кг/мм² против 158 у CaF₂ и 102–113 у LiF), не гигроскопичен, выдерживает механические и тепловые нагрузки. Подходит для эксимерных систем длительной эксплуатации.
Какой максимальный диаметр?
В стандартном ряду — 38,1 мм. Максимальный размер изделий из MgF₂ — диаметр до 100 мм при толщине до 30 мм.
Появляются ли центры окраски под УФ-излучением?
Нет. Воздействие УФ-излучения на MgF₂ не приводит к появлению центров окраски — в отличие от LiF и KBr.
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
