Двояковыпуклые линзы из сульфида цинка CVD-ZnS
Изготавливаем двояковыпуклые линзы из CVD-сульфида цинка (ZnS) для тепловизионной оптики, ИК-систем и обтекателей высокоскоростных летательных аппаратов — собирающие положительные линзы с двумя сферическими выпуклыми поверхностями. Поликристаллический ZnS прочнее ZnSe, диапазон пропускания 0,4–13,5 мкм для FLIR grade и MS grade. По чертежу или ТЗ заказчика, от 1 шт.
Для тонких двояковыпуклых линз из ZnS. 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).
[УТОЧНИТЬ: в исходной XML-выгрузке для двояковыпуклых ZnS таблица «Стандартные размеры» отсутствует — приводим только материал и технические характеристики.]
Спектр пропускания полированного окна из CVD-ZnS FLIR grade толщиной 5 мм в диапазоне 2,5–25 мкм.
Спектр пропускания полированного окна из CVD-ZnS MS grade (MultiSpectral) толщиной 5 мм в диапазоне 200–1100 нм.
Спектр пропускания полированного окна из CVD-ZnS MS grade толщиной 5 мм в диапазоне 2,5–25 мкм.
Физические свойства CVD-ZnS
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 4,09 г/см³ |
| Температура плавления | 1827 °C (диссоциирует при 700 °C) |
| Коэффициент теплопроводности | 27,2 Вт/(м·K) при 298 K |
| Коэффициент термического расширения | 6,5 × 10⁻⁶ /K при 273 K |
| Твёрдость по Кнупу | 160 (масса индентора 50 г) |
| Удельная теплоёмкость | 515 Дж/(кг·K) |
| Диэлектрическая постоянная | 8 |
| Модуль Юнга E | 74,5 ГПа |
| Предел упругости | 68,9 МПа |
| Коэффициент Пуассона | 0,28 |
Оптические свойства CVD-ZnS
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Диапазон пропускания | 0,37 – 13,5 мкм |
| Показатель преломления n | 2,20084 (λ = 10 мкм) |
| Потери на отражение | 24,7 % (λ = 10 мкм, 2 поверхности) |
| dn/dT | 38,7 × 10⁻⁶ /K (λ = 3,39 мкм) |
| Коэффициент поглощения | 0,6 × 10⁻³ см⁻¹ (λ = 3,8 мкм) |
Химические свойства CVD-ZnS
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Растворимость в воде | 65 × 10⁻⁶ г / 100 г |
| Молекулярный вес | 97,43 |
| Класс | Поликристалл, кубический, структура ZnS |
Технология производства материала
Прозрачный CVD-ZnS получают газофазным химическим осаждением при реакции паров цинка Zn и сероводорода H₂S. В результате формируется поликристаллический ZnS, размер микрокристаллов — управляемый параметр, варьируется в процессе для получения максимальной прочности.
FLIR grade. Базовый CVD-ZnS прозрачен в ИК (3–13,5 мкм), но с заметным поглощением в видимом диапазоне за счёт рассеяния на субмикронных порах и межзёренных границах. Применяется в системах переднего ИК-обзора (FLIR — Forward Looking Infra Red).
MS grade. Дополнительная обработка газостатическим прессованием (HIP — Hot Isostatically Pressed) рекристаллизует материал до структуры с преимущественной ориентацией ⟨111⟩, уменьшает концентрацию микронеоднородностей и обеспечивает прозрачность во всём диапазоне 0,4–13,5 мкм. Это сорт CVD-ZnS MS grade (MultiSpectral). Максимальный диаметр деталей из MS-материала — до 200 мм.
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Материал | CVD-ZnS FLIR grade или MS grade (MultiSpectral, HIP) |
| Тип линзы | Двояковыпуклая сферическая (две выпуклые поверхности, R1 = R2 для симметричных) |
| Диаметр | До 200 мм для CVD-ZnS MS; FLIR grade — по запросу |
| Радиусы R1, R2 | По расчёту фокусного расстояния (n = 2,20084 при 10 мкм) |
| 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 — AR на 3–5 мкм, 8–12 мкм, DLC по запросу, на обе поверхности |
Изготавливаем двояковыпуклые линзы из ZnS любых диаметров и фокусных расстояний по чертежу или ТЗ заказчика, от 1 шт.
Изготовление
Для производства двояковыпуклых линз из CVD-ZnS применяем технологию прецизионной обработки поликристаллических ИК-материалов:
- выбор сорта материала: FLIR grade — для ИК-систем 3–13,5 мкм; MS grade — для широкополосной 0,4–13,5 мкм оптики;
- распиловка пластин CVD-ZnS;
- 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 AR- или DLC-покрытий на обе стороны (3–5, 8–12 мкм) — по запросу.
Высокая твёрдость, ударная прочность и трещиностойкость ZnS позволяют применять линзы и обтекатели на высокоскоростных летательных аппаратах с высокими аэродинамическими нагрузками без существенной деградации оптических характеристик.
Области применения
- Тепловизионная оптика 8–12 мкм (LWIR) — фокусирующие двояковыпуклые элементы в объективах;
- Авиационные и ракетные обтекатели — высокая прочность и трещиностойкость;
- ИК-лазерные системы на длинах 2,8 / 3,8 / 5,5 мкм — фокусирующие сборки;
- Системы обнаружения и радиометрии в среднем и дальнем ИК;
- Сборки склеенных дублетов с ZnSe, Ge, Si для широкополосной MWIR/LWIR-оптики;
- Медицинская техника: приборы формирования изображения;
- Защитные элементы для оптики из ZnSe — за счёт большей прочности ZnS как покрытия композитного материала.
Как купить
Изготавливаем двояковыпуклые линзы из ZnS по чертежу или ТЗ заказчика, от единичных образцов до серийных партий. Отправьте запрос с диаметром, фокусным расстоянием, радиусами R1/R2, сортом материала (FLIR / MS) и требованиями по AR-покрытию на info@quartz-prom.ru или позвоните +7 (499) 703-06-40.
Часто задаваемые вопросы
FLIR grade или MS grade — что выбирать для двояковыпуклой линзы?
FLIR grade — для систем переднего ИК-обзора в диапазоне 3–13,5 мкм; не прозрачен в видимой области. MS grade (после HIP) — для многоспектральных систем 0,4–13,5 мкм, в том числе при необходимости визуальной юстировки.
Симметричные R1 = R2 или несимметричные?
Симметричный вариант R1 = R2 — типовой для одиночных фокусирующих элементов. Несимметричную пару рассчитываем по ТЗ для минимизации сферической аберрации в конкретной оптической схеме объектива.
Чем ZnS прочнее ZnSe?
Твёрдость по Кнупу 160 против 120 у ZnSe, выше предел упругости (68,9 против 55,1 МПа), больше теплопроводность (27,2 против 18 Вт/(м·K)). Это ключевое преимущество для авиационных обтекателей и нагруженных оптических элементов.
Какой максимальный диаметр?
До 200 мм для деталей из CVD-ZnS MS grade. Линзы и обтекатели больших диаметров — по согласованию.
Наносите ли DLC-покрытие?
Да. Алмазоподобное покрытие (DLC — Diamond Like Coating) применяется для защиты от абразивного износа и одновременного просветления; стандартная опция для авиационных обтекателей.
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
