金ダイヤモンド光学真空窓シート
高品質のダイヤモンドウエハ応用は光学窓として理想的であり、主に赤外、遠赤外、テラヘルツの範囲である。これらのダイヤモンドウエハは高出力マイクロ波プラズマ支援化学蒸着(CVD)により成長させた高純度多結晶ダイヤモンドからなる。
ダイヤモンドは多種の優れた性能を持ち、光学応用の要求を満たす理想的な材料である。これまでで最も高い熱伝導率を持ち、最も広いスペクトル伝送範囲を示し、非常にロバストである。ダイヤモンドの輸送は225ナノメートルの紫外線から始まり、赤外線とテラヘルツ範囲の可視光からレーダー周波数までのスペクトル範囲全体をカバーしている。
弱吸収帯を除いて5μmは赤外光光学透明性に影響するダイヤモンドを吸収しなくなった。高出力二酸化炭素レーザのような高出力密度の光学的応用は、このようなメタマテリアルの巨大な熱伝導性の恩恵を大きく受ける。
提供可能な製品
1、ダイヤモンド窓板(diamond windows)

ざいりょうせいのう |
値#アタイ# |
スペクトル透過率 |
225 nm to the farIR; > 70 % for λ> 10μm |
屈折率 |
2.38 in theinfrared, 2.41 at 633 nm |
バンドギャップ |
5.45 eV |
ゆうでんていすう |
5.7 |
きゅうしゅうけいすう |
< 0.10 cm^-1 @ 10μm |
そんしつりつ (tanδ@140 GHz) |
<2.0×10^-5 |
ねつでんどうりつ |
>1800W/mK |
引張強度(@ 0.5mm厚み) |
600 MPa(核形成側引張) |
ねつぼうちょうけいすう |
1.1 ppm/K(at RT),2.6 ppm/K(20-500℃) |
表面パターンと仕上げ
光学応用のための窓は非常に滑らかな表面を得るために研磨される。ひょうじゅんひょうめんあらさ< 10nm rms。
窓を設計する際に考慮すべき要素の1つは透過光の波面歪みであり、この特性は633 nmで測定された二重透過干渉縞の数で表される。あるいは、表面の平坦度を指定することができます。ダイヤモンド材料では、各種干渉計を用いてダイヤモンドガラスの光学特性を評価した。
まどじょうせいのう |
値#アタイ# |
かのうあつさ |
10μm到達可能2000μm 経験と実践に基づく,自由孔径の厚さのものを提案します1.7% |
じゆうこうけい |
Ø最大80ミリメートル |
表面仕上げ |
粗さ <5nm* rms 平坦度 λ/4 over 25mm* くさび 0-60 arc minutes* 波面歪み <4 fringes at 633 nm over 30 mm* |
*サンプルデータ。
2、楔形窓片
長波長の場合、表面反射からの干渉効果が困難になる可能性がある。これらの場合、くさび窓が望ましい。通常ウェッジ角は30角度がありますが、他の角度も可能です。次のビューに示す例理論は、20 - 25μm透過スペクトルの波長範囲は楔形と並列窓である。
3,ブジュースト窓板
ブジュースト窓はコーティングされていない窓で、傾斜した角度(ブジューストの角度)に取り付けられています。
これらの条件下では、光のp偏光成分は窓に入り、離れても反射損失はない。ダイヤモンドに対して、ブルースターの角度は67.2°である。したがって、ブルースターウィンドウは、放射波長に関してほぼ100%無関係の伝送を示している。この概念は自由電子レーザ、多波長赤外レーザ、またはテラヘルツ光学系などのマルチスペクトル応用に重要な意義を持つ。


提供可能なテクノロジー
1、真空密封技術
パッケージング技術 |
最大動作温度 |
コメント |
こうおんろうづけ |
250℃ |
超高圧互換、非常に低い排気、非常に密封、取り外し不可 |
ゴム製Oモールドリング |
150℃ |
取り外し可能、高圧用(10-8mbar)適用#テキヨウ# |
インジウム |
100℃ |
分解式、主に低温応用に用いる |
エッジエッジエッジ |
250℃ |
取り外し可能、幾何拘束 |
2、フランジ
標準のフランジサイズ:
ヨーロッパ/アジア寸法 |
北米サイズ(インチ) |
窓板自由孔径(mm) |
DN16 |
1 1/3 |
up to 13mm Ø |
DN40 |
2 3/4 |
up to 33mm Ø |
DN63 |
4 1/2 |
up to 55mm Ø |
DN100 |
6 |
up to 74mm Ø |
追加オプション:
両面フランジねじ穴低透磁率機械保護リング
3、放熱
高出力用途では、ダイヤモンドの巨大な熱伝導性が非常に重要になる。適切なエッジ冷却により効率的に放熱することができます。特に、真空フランジに対する溶接窓の熱抵抗は低い。そのため、埋め込み水路は有効な放熱技術である。
非常に高い熱負荷に対して、ダイヤモンド材料は超高冷却効率の設計を開発した。
4、コーティング
コーティングされていないダイヤモンド窓を光が通過すると、各表面には約16.7%の光が反射して戻ってくる。両面に透過性フィルムを塗布すると、システムのスループットが増加し、システムを通過する反射が減少します(に暗い影を投げる)による危険。
化学蒸着ダイヤモンドに対して、低吸収、高出力密度のダイヤモンド専用コーティングを開発した。