製品紹介
バー
ビーズと球体
ボルト＆ナット
坩堝
ディスク
繊維
映画
フレーク
フォーム
フォイル
顆粒
ハニカム
インク
ラミネート
しこり
メッシュ
メタライズド・フィルム
プレート
粉類
ロッド
シーツ
単結晶
スパッタリングターゲット
チューブ
洗濯機
ワイヤー
コンバータと計算機
私たちのために書く
光学とレーザーにおける5つの主要フッ化物結晶
フッ化物結晶は、赤外領域での高い透明性、低分散性、放射線硬度やシンチレーションなどの特性など、光学やレーザーで使用する上で非常に重要ないくつかの重要な特徴を持っています。これらの有利な特性は、レーザー発振、光通信、分光学、赤外線イメージングに多くの応用をもたらす。ここでは、これらの分野で不可欠となっている5つの重要なフッ化物結晶を取り上げ、それぞれの用途に応じた利点を紹介する。
1.フッ化カルシウム (CaF₂)
光学やレーザーシステムで使用されるフッ化物結晶の中で、フッ化カルシウムはおそらく最も汎用性が高く、広く使用されている。紫外から赤外にわたるその広い透明度範囲は、様々な光学部品にフッ化カルシウムを推奨している。
CaF₂は、研磨された窓、レンズ、プリズム、光学ブランクに広く使用されている。3.18g/cm³の密度を持ち、0.13～9μm、UVとIRの両領域で非常に優れた透明性を示す。この結晶は無色透明で、熱衝撃や放射線による損傷に強いため、高出力レーザーシステムに広く応用されている。CaF₂は、紫外分光法、高出力レーザーシステム、および低吸収特性が信号損失を最小限に抑える赤外光学部品において幅広い用途を見出す。
2.フッ化マグネシウム (MgF₂)
フッ化マグネシウムは、紫外および可視スペクトルの両方で並外れた透明性を持つため、光学コーティングの中で最も評価されている材料の1つであり、反射防止用途や紫外レーザーシステムで重要な用途があります。
MgF₂は、薄膜、光学コーティング、および結晶形態で入手可能である。密度は3.18g/cm³で、0.12～7.5μmの透明性があり、紫外および可視光用途に最適です。外観はやや黄色がかっており、単結晶または薄膜で入手できる。99.99%以上の高純度フッ化マグネシウムは、レンズ、窓、科学機器に関連する最も厳しい用途のためのプレミアム光学性能を保証します。フッ化マグネシウムの特性には耐湿性、耐放射線性などがあり、高性能光学システムにさらに適しています。
3.フッ化リチウム（LiF）
フッ化リチウムは、紫外域から中赤外域まで非常に広い透過率を特徴とし、多くの用途で高い光学的透明性とレーザー耐性が特に評価されている。
フッ化リチウムのほとんどは、窓、プリズム、プレートにカットされます。材料密度は2.64g/cm³である。0.12から8.5μmまで透明で、紫外および赤外領域を含む。結晶は無色透明で、光学系の優れた透明性を保証する。フッ化リチウムは、分光計、検出器、レーザー、赤外窓など様々な用途に使用されています。フッ化リチウムは、高エネルギーの光子照射下でも良好に保持されます。レーザー損傷に対する高い耐性と、厳しい環境条件下での安定性により、フッ化リチウムは放射線測定装置の熱ルミネッセンス線量測定において非常に重要な役割を果たしている。
4.フッ化バリウム(BaF₂)
フッ化バリウムは、高エネルギー物理学や放射線検出の分野で不可欠であり、極端な条件に対する耐性が非常に重要である。その広い透明度範囲は、UVとIRの両方のアプリケーションでの使用を可能にします。
フッ化バリウムは、結晶、オプティカルブランク、カスタム部品として入手可能です。4.89g/cm³の密度を持つBaF₂は、0.15～14μmの透明性を提供し、広い赤外領域をカバーします。無色透明の結晶で、通常は高純度（99.99％以上）の単結晶で提供される。フッ化バリウムは、紫外線や赤外線システム用の光学窓やレンズに広く使用されています。放射線や熱衝撃に対する優れた耐性を持ち、高度な画像システムのシンチレータや検出器にも有用です。BaF₂の用途には、レーザー核融合研究や高出力レーザー増幅器が含まれる。
5.フッ化ストロンチウム (SrF₂)
フッ化ストロンチウムは、高分解能分光法およびレーザーシステムにおいて、広い透明度範囲にわたって高い精度と安定性が要求される場合に有用である。また、VUV光の光源にも不可欠な用途が見出される。
フッ化ストロンチウムは通常、単結晶、窓、プリズムとして供給される。密度は4.05g/cm³です。透明度は0.11～8.5μmで、紫外および近赤外の波長を含む。無色透明で、光学的透明度が高い。SrF₂は、レーザー、分光器、高分解能分光用の光学部品に利用され、優れた性能を実現している。また、VUV領域での透明性が高いことから、精密光学部品やVUV光源にも利用され、先端研究に欠かせない材料となっている。
概要表 光学とレーザーにおける主なフッ化物結晶
|
結晶 |
密度 (g/cm³) |
透過範囲 (μm) |
透過範囲 |
用途 |
|
フッ化カルシウム (CaF₂) |
3.18 |
0.13 - 9 |
紫外～赤外 |
レンズ、プリズム、窓、紫外分光法、高出力レーザーシステム |
|
フッ化マグネシウム (MgF₂) |
3.18 |
0.12 - 7.5 |
紫外～可視 |
反射防止膜、レーザー光学部品、 紫外レーザー、科学機器 |
|
フッ化リチウム（LiF） |
2.64 |
0.12 - 8.5 |
紫外～中赤外 |
分光計、レーザー窓、熱ルミネッセンス線量計、放射線検出器 |
|
フッ化バリウム (BaF₂) |
4.89 |
0.15 - 14 |
紫外～赤外 |
シンチレータ、放射線検出器、レーザー核融合研究、高エネルギー物理学 |
|
フッ化ストロンチウム (SrF₂) |
4.05 |
0.11 - 8.5 |
紫外～近赤外 |
高分解能分光法、レーザーシステム、VUV光源、精密光学部品 |
結論
フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、フッ化リチウム、フッ化バリウム、フッ化ストロンチウムなどのフッ化物の結晶は、いずれも現在の光学技術やレーザー技術に欠かせないものである。光学的透明性、耐放射線性、熱安定性などの特殊な組み合わせを持つこれらの材料は、研究用および産業用のさまざまな先端システムの開発において重要な役割を果たしている。その他の光学デバイスについては、スタンフォード・アドバンスト・マテリアルズ（SAM）をご覧ください。
Dr. Samuel R. Matthews
