Кварцевые призмы КВ, КИ, КУ-1
Изготавливаем кварцевые прямоугольные оптические призмы из стекла марок КУ-1, КУ-2, КВ, КИ по ГОСТ 15130-86 с углами 45°/90°/45° для УФ-, видимой и ИК-оптики, эксимерных лазеров и лазерных юстировочных узлов. Точность углов до ±30″, плоскостность граней N = 3…5, чистота поверхности до S/D 40/20 (до 20/10 для лазерных применений). По чертежу или ТЗ заказчика, от 1 шт.
Марки кварцевого стекла и диапазоны применения
| Марка | Тип | Применение |
|---|---|---|
| КУ-1, КУ-2 | Синтетическое (без OH-полос или с контролируемым OH) | UV-VIS, эксимерные лазеры, DUV-литография, УФ-люминесцентные приборы |
| КВ | Из природного сырья | VIS — ближний ИК, лазерные окна, общая оптика |
| КИ | ИК-сорт (низкое содержание OH) | UV-VIS с улучшенным пропусканием в ИК до 3,5–4 мкм |
Аналоги: Suprasil (Heraeus), Spectrosil (Saint-Gobain), Corning HPFS — выпускаем оптику с эквивалентными параметрами по ГОСТ 15130-86.
Физические свойства кварцевого стекла
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Плотность | 2,20 г/см³ |
| Температура размягчения | ≈ 1665 °C |
| Температура отжига | ≈ 1140 °C |
| Коэффициент теплопроводности | 1,38 Вт/(м·K) при 20 °C |
| Коэффициент термического расширения | 0,55 × 10⁻⁶ /K (20–300 °C) |
| Твёрдость по Кнупу | ≈ 600 кг/мм² |
| Удельная теплоёмкость | 740 Дж/(кг·K) |
| Модуль Юнга E | 72 ГПа |
| Коэффициент Пуассона | 0,17 |
| Стойкость к термоудару | Очень высокая благодаря низкому КТР |
Оптические свойства кварцевого стекла
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Диапазон пропускания (КУ-1 / КУ-2) | ≈ 0,17 – 2,5 мкм (UV — ближний ИК) |
| Диапазон пропускания (КВ) | ≈ 0,22 – 3,5 мкм |
| Диапазон пропускания (КИ) | ≈ 0,22 – 3,5 мкм с улучшенным пропусканием в ИК (низкий OH) |
| Показатель преломления n (λ = 587,6 нм) | 1,4585 |
| Показатель преломления n (λ = 248 нм, KrF) | ≈ 1,508 |
| Показатель преломления n (λ = 193 нм, ArF) | ≈ 1,560 |
| Число Аббе νd | 67,8 |
| dn/dT | ≈ 9,6 × 10⁻⁶ /K |
| Лучевая стойкость | Высокая для синтетических марок (КУ-1, КУ-2) — стандарт для эксимерных лазеров |
Химические свойства кварцевого стекла
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Стойкость к воде и большинству кислот | Высокая (кроме HF и горячей H₃PO₄) |
| Состав | SiO₂ ≥ 99,9 % (синтетика — выше 99,99 %) |
| Гигроскопичность | Отсутствует |
| Стойкость к щелочам | Ограниченная при высоких температурах |
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Материал | Кварцевое стекло КУ-1, КУ-2, КВ, КИ по ГОСТ 15130-86 (или эквиваленты Suprasil / Spectrosil / HPFS) |
| Тип призмы | Прямоугольная (right-angle, углы 45°/90°/45°) |
| Длина катета | До 100 мм (гипотенуза = катет × √2; крупногабаритные — по согласованию) |
| 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; до 20/10 для лазерных применений |
| Зеркальное покрытие на гипотенузе | Возможно — рекомендуется при работе с поляризованным излучением и в иммерсионных системах (TIR на грани, см. FAQ) |
| Просветляющее покрытие на катетных гранях | Возможно — AR на DUV (193, 248 нм), VIS, NIR; диэлектрические зеркала и светоделители по запросу |
Параметры в таблице — стандартные. Изготавливаем кварцевые прямоугольные призмы любых габаритов и допусков по чертежу или ТЗ заказчика, от 1 шт.
Изготовление
Для производства прямоугольных призм из кварцевого стекла применяем технологию прецизионной оптической обработки SiO₂:
- входной контроль заготовки на двулучепреломление, пузырьки и свили (по выбранной марке КУ-1 / КУ-2 / КВ / КИ);
- распиловка и черновое формообразование с 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), для лазерных применений — до 20/10;
- отжиг для снятия остаточных напряжений;
- нанесение AR-покрытий на катетные грани под рабочую длину волны (DUV / VIS / NIR); зеркальное покрытие на гипотенузу — по запросу.
Опыт работы с кварцевым стеклом всех марок ГОСТ 15130-86 и собственный оптический парк позволяют выпускать кварцевые призмы лазерного качества — включая оптику для эксимерных лазеров 193 и 248 нм с угловой точностью до 5″.
Области применения
- УФ-литография и DUV-степперы (ArF 193 нм, KrF 248 нм) — оборачивающие и поворотные элементы (КУ-1);
- Лазерная техника видимого и ближнего ИК-диапазона: Nd:YAG (1064 нм), эксимерные лазеры, излучатели НГ-1 и НГ-2;
- УФ-люминесцентные приборы и спектрофотометры (190–400 нм);
- Лазерные юстировочные узлы и интерферометры — расщепители оптического пути;
- Спектрометры — отклонение луча между ступенями;
- УФ-стерилизация и обеззараживание (бактерицидные лампы 254 нм);
- Оптика медицинских лазеров и эндоскопических систем;
- Окна высокотемпературных печей и термокамер — за счёт низкого КТР и стойкости к термоудару.
Как купить
Изготавливаем кварцевые прямоугольные призмы по чертежу или ТЗ заказчика, от единичных образцов до серийных партий. Для расчёта пришлите марку стекла (КУ-1 / КУ-2 / КВ / КИ или эквивалент), длину катета, точность углов 45°/90°/45°, требования по плоскостности N, dN, чистоте S/D и покрытиям на info@quartz-prom.ru или позвоните +7 (499) 703-06-40 — рассчитаем стоимость и сроки.
Часто задаваемые вопросы
Какую марку кварцевого стекла выбрать для призмы?
Для DUV-применений (193, 248 нм) и эксимерных лазеров — КУ-1 (синтетическое, низкое содержание примесей, высокая лучевая стойкость). Для VIS — ближнего ИК — КВ. Для пропускания в ближнем ИК до 3,5–4 мкм с минимумом OH-полос — КИ.
Работает ли полное внутреннее отражение (TIR) на гипотенузе у кварца?
На грани. Показатель преломления плавленого кварца на видимом диапазоне n ≈ 1,46, критический угол TIR — около 43,3°. При угле падения 45° TIR формально работает, но запас по углу мал. Для DUV (193, 248 нм) показатель n выше (≈ 1,51–1,56), и TIR работает увереннее. Для надёжного отклонения пучка с поляризованным излучением рекомендуется зеркальное покрытие.
Какие зарубежные аналоги?
КУ-1 / КУ-2 — Suprasil (Heraeus), Spectrosil (Saint-Gobain), HPFS Corning 7980/7979. КВ — оптическое кварцевое стекло из природного сырья (Infrasil, Heralux). По ТЗ можем работать как с отечественными марками по ГОСТ 15130-86, так и с эквивалентами.
Какая точность углов 45°/90°/45°?
Стандартная — до ±30″, по запросу — до ±5″ (контроль на автоколлиматоре). Угол пирамидальности — до 30″ стандартно, до 5″ по запросу.
Подходит ли кварц для эксимерных лазеров?
Да. Синтетический кварц КУ-1 — стандартный материал для оптики эксимерных лазеров ArF (193 нм) и KrF (248 нм). Высокая лучевая стойкость, низкая лазерно-индуцированная поглощающая модификация (LIA) и совместимость с DUV AR-покрытиями.
Наносите ли AR-покрытия и зеркальные покрытия?
Да. Просветляющие AR-покрытия на катетные грани под DUV (193, 248 нм), VIS, NIR; зеркальные алюминиевые / диэлектрические покрытия на гипотенузу под рабочую длину волны.
Какой максимальный размер катета?
До 100 мм. Гипотенуза = катет × √2, то есть до ≈ 141 мм. Большие размеры — по согласованию с учётом доступности заготовки нужной марки.
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
