Прямоугольные призмы из фтористого кальция CaF2
Изготавливаем прямоугольные оптические призмы из фтористого кальция (CaF₂) с углами 45°/90°/45° для отклонения пучка в DUV-, видимом и ИК-диапазонах, эксимерных систем и FTIR-приборов. Точность углов до ±30″, плоскостность граней N = 3…5, чистота поверхности до S/D 40/20, диапазон пропускания 0,13–10 мкм. По чертежу или ТЗ заказчика, от 1 шт.
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 |
| 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) |
| Тип призмы | Прямоугольная (right-angle, углы 45°/90°/45°) |
| Длина катета | До 100 мм (гипотенуза = катет × √2) |
| Точность углов | До ±30″ (стандарт); до ±5″ — по запросу |
| Угол пирамидальности | До 30″ (стандарт); до 5″ — по запросу |
| Плоскостность граней N | 3…5 (типовое); до N = 1 — по запросу (λ = 632,8 нм) |
| Местная ошибка формы dN | ≤ 1 (λ = 632,8 нм) |
| Чистота поверхности (S/D) | До 40/20 по MIL-PRF-13830B |
| Зеркальное покрытие на гипотенузе | Обязательно для отклонения 90° — TIR на 45° у CaF₂ не работает (см. FAQ) |
| Просветляющее покрытие на катетных гранях | Возможно — под рабочую длину волны (DUV / VIS / ИК) |
Параметры в таблице — стандартные. Изготавливаем прямоугольные призмы из CaF₂ любых габаритов и допусков по чертежу или ТЗ заказчика, от 1 шт.
Изготовление
Для производства прямоугольных призм из фторида кальция применяем технологию прецизионной обработки кристаллических заготовок:
- распиловка кристалла CaF₂ с учётом ориентации (111) и черновым выставлением углов 45°/90°/45°;
- точная установка углов на угловом шаблоне или гониометрическом столе;
- шлифование трёх рабочих граней — двух катетных и гипотенузы;
- финишная полировка всех трёх граней до dN ≤ 1;
- контроль углов на автоколлиматоре с разрешением до 5″;
- контроль угла пирамидальности — отклонения ребра 90° от плоскости катетов;
- контроль плоскостности N и dN на интерферометре (λ = 632,8 нм);
- контроль чистоты поверхности по MIL-PRF-13830B (S/D);
- нанесение зеркального покрытия на гипотенузу (обязательно для отклонения 90°) и AR на катетные грани под DUV / VIS / ИК.
Опыт обработки фторидных кристаллов и собственный технологический парк позволяют выпускать прямоугольные призмы из CaF₂ с угловой точностью до 5″ — для эксимерной литографии, FTIR-приборов и аналитической ИК-техники.
Области применения
- Эксимерные лазеры (193 нм ArF, 248 нм KrF) — отклонение и оборачивание DUV-пучка;
- DUV-литография в полупроводниковом производстве;
- УФ- и ИК-спектрофотометрия (FTIR, ATR-приставки) — расщепители оптического пути;
- Тепловизионная и ИК-оптика (3–5 мкм, 8–10 мкм) — оборачивающие узлы и поворотные элементы;
- Аналитическое приборостроение: атомно-абсорбционные спектрометры;
- Высокоэнергетические лазерные системы — за счёт низкой абсорбции CaF₂;
- Юстировочные узлы и интерферометры в DUV-диапазоне.
Как купить
Изготавливаем прямоугольные призмы из CaF₂ по чертежу или ТЗ заказчика, от единичных образцов до серийных партий. Для расчёта пришлите длину катета, точность углов 45°/90°/45°, требования по плоскостности N, dN, чистоте S/D и покрытиям (зеркальное на гипотенузу обязательно, AR на катеты под DUV / VIS / ИК) на info@quartz-prom.ru или позвоните +7 (499) 703-06-40 — рассчитаем стоимость и сроки.
Часто задаваемые вопросы
Работает ли полное внутреннее отражение (TIR) на гипотенузе у CaF₂?
Нет. Показатель преломления CaF₂ n ≈ 1,40, критический угол TIR — около 45,6°. При угле падения 45° условие TIR не выполняется, и пучок частично проходит через гипотенузу. Для отклонения 90° на гипотенузу обязательно наносится зеркальное покрытие — алюминиевое, серебряное или диэлектрическое под рабочий диапазон.
Какая точность углов 45°/90°/45° для призм из CaF₂?
Стандартная — до ±30″, по запросу — до ±5″ (контроль на автоколлиматоре). Угол пирамидальности — до 30″ стандартно, до 5″ по запросу.
Что такое угол пирамидальности и как его контролируете?
Это отклонение ребра прямого угла (90°) от плоскости, образованной двумя катетными гранями. Контролируем на автоколлиматоре или гониометрическом столе с разрешением до 5″.
Какие покрытия на гипотенузу для DUV?
Для 193 / 248 нм — алюминий с защитным слоем MgF₂ или диэлектрические покрытия с высоким коэффициентом отражения, рассчитанные под угол падения 45°. На катетные грани — DUV AR-покрытия.
Чем CaF₂ предпочтительнее BaF₂ для DUV-призм?
CaF₂ имеет нижнюю границу пропускания 0,13 мкм против 0,15 мкм у BaF₂, выше твёрдость (158 vs 82 кг/мм²) и лучше переносит влажную атмосферу. Для эксимерных лазеров ArF / KrF и DUV-литографии CaF₂ — стандартный выбор.
Какой максимальный размер катета?
До 100 мм. Гипотенуза = катет × √2, то есть до ≈ 141 мм. Большие размеры — по согласованию с учётом доступности заготовок CaF₂.
От какого количества возможен заказ?
От 1 штуки. Серийные партии — по согласованному графику поставок.
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
