منشور الكوارتز المنصهر
مخطط تفصيلي
نظرة عامة على منشورات الكوارتز
تُعد مناشير الكوارتز المنصهرة عناصر بصرية أساسية تُستخدم للتحكم في الضوء ومعالجته وإعادة توجيهه في مجموعة واسعة من الأنظمة البصرية عالية الأداء. تُصنع هذه المناشير من سيليكا منصهرة فائقة النقاء، وتتميز بخصائص نفاذية استثنائية عبر نطاقات الطيف فوق البنفسجية (UV)، والمرئية، والأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR). بفضل مقاومتها الحرارية والكيميائية الممتازة، ومتانتها الميكانيكية الممتازة، وانخفاض انكسارها، تُعد مناشير الكوارتز المنصهرة مثالية للتطبيقات الدقيقة في التحليل الطيفي، وبصريات الليزر، والتصوير، والأجهزة العلمية.
الكوارتز المُصهَر هو شكل غير بلوري وغير متبلور من ثاني أكسيد السيليكون (SiO₂)، يتميز بمستويات منخفضة للغاية من الشوائب وتجانس بصري فائق. تُمكّن هذه الميزات منشورات الكوارتز المُصهَر من العمل بأقل قدر من التشوه، حتى في ظل الظروف البيئية القاسية.
خصائص مادة منشورات الكوارتز
يتم اختيار الكوارتز المندمج لصنع المنشور البصري بسبب مجموعته الفريدة من الخصائص:
-
نقل بصري عالي:نفاذية ضوء فائقة من الأشعة فوق البنفسجية العميقة (185 نانومتر) إلى الأشعة المرئية إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة (حتى ~2500 نانومتر)، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء.
-
استقرار حراري ممتازيحافظ على سلامة بصرية وميكانيكية حتى درجات حرارة تتجاوز 1000 درجة مئوية. مثالي للأنظمة البصرية عالية الحرارة.
-
معامل التمدد الحراري المنخفض: فقط ~0.55 × 10⁻⁶ /°C، مما يؤدي إلى استقرار أبعادي ممتاز تحت الدورة الحرارية.
-
نقاء استثنائي:عادةً ما تكون نسبة SiO₂ أكبر من 99.99%، مما يقلل من خطر تلوث الإشارة في الأنظمة الدقيقة.
-
مقاومة عالية للمواد الكيميائية والتآكل:يقاوم معظم الأحماض والمذيبات، مما يجعله مناسبًا للبيئات الكيميائية القاسية.
-
ازدواجية انكسار منخفضة:مثالي للأنظمة الحساسة للاستقطاب بسبب الضغط الداخلي البسيط.
أنواع منشورات الكوارتز
1. المنشور القائم الزاوية
-
بناء:منشور مثلثي بزاوية واحدة 90 درجة وزاويتين 45 درجة.
-
وظيفة:إعادة توجيه الضوء بمقدار 90 درجة أو 180 درجة حسب الاتجاه والاستخدام.
-
التطبيقات:توجيه الشعاع، تدوير الصورة، المناظير، أدوات المحاذاة.
2. منشور إسفيني
-
بناء:سطحان مستويان بزاوية قليلة عن بعضهما البعض (مثل شريحة رقيقة من الفطيرة).
-
وظيفة:ينحرف الضوء بزاوية صغيرة ودقيقة؛ ويمكن تدويره لمسح الشعاع بشكل دائري.
-
التطبيقات:توجيه شعاع الليزر، البصريات التكيفية، أدوات طب العيون.
3. المنشور الخماسي
-
بناء:منشور خماسي الأضلاع ذو سطحين عاكسين.
-
وظيفة:ينحرف الضوء بمقدار 90 درجة تمامًا بغض النظر عن زاوية الدخول؛ ويحافظ على اتجاه الصورة.
-
التطبيقات:عدسات الكاميرا الرقمية ذات العدسة الأحادية العاكسة، ومعدات المسح، وبصريات المحاذاة.
4. منشور الحمامة
-
بناء:منشور طويل وضيق ذو شكل شبه منحرف.
-
وظيفة:يتم تدوير الصورة بمقدار ضعف زاوية الدوران الفعلي للمنشور.
-
التطبيقات:دوران الصورة في أنظمة توصيل الشعاع، أجهزة قياس التداخل.
5. منشور السقف (منشور أميتشي)
-
بناء:منشور قائم الزاوية مع حافة "سقفية" تشكل شكل حرف V بزاوية 90 درجة.
-
وظيفة:يعكس الصورة ويعيدها إلى وضعها الطبيعي، مع الحفاظ على الاتجاه الصحيح في المنظار.
-
التطبيقات: المناظير، ومناظير الرصد، والأنظمة البصرية المدمجة.
7. منشور مرآة السقف المجوف
-
بناء:منشوران قائما الزاوية تم ترتيبهما لتشكيل زوج عاكس بزاوية ثابتة.
-
وظيفة:يعكس الأشعة بشكل موازٍ لاتجاه السقوط ولكن مع تحول جانبي، مما يتجنب التداخل.
-
التطبيقات:طي الشعاع في أنظمة الليزر، خطوط التأخير الضوئي، أجهزة قياس التداخل.
تطبيقات منشورات الكوارتز المنصهرة
بفضل تنوعها، تُستخدم منشورات الكوارتز المندمجة في مجموعة متنوعة من الأنظمة البصرية المتطورة:
-
التحليل الطيفي:تستخدم المنشورات المتساوية الأضلاع والمنتشرة لتشتيت الضوء وفصل الطول الموجي في أجهزة قياس الطيف وأجهزة قياس اللون الأحادي.
-
أنظمة الليزر:يتم استخدام المنشورات في تطبيقات توجيه شعاع الليزر أو دمجه أو تقسيمه، حيث تكون عتبة الضرر العالية لليزر أمرًا بالغ الأهمية.
-
التصوير البصري والمجهر:تساعد المنشورات ذات الزاوية القائمة والمنشورات ذات المنشور الحمامي في تدوير الصورة ومحاذاة الشعاع وطي المسار البصري.
-
القياس والأجهزة الدقيقة:يتم دمج المنشورات الخماسية ومنشورات السقف في أدوات المحاذاة وقياس المسافة وأنظمة المسح البصري.
-
الطباعة فوق البنفسجية:بسبب قدرتها العالية على نفاذ الأشعة فوق البنفسجية، يتم استخدام منشورات الكوارتز المندمجة في أدوات التعرض للطباعة الضوئية.
-
علم الفلك والتلسكوبات:يستخدم في تصحيح انحراف الشعاع واتجاهه دون التأثير على الدقة البصرية.
الأسئلة الشائعة - الأسئلة الشائعة حول منشورات الكوارتز
س1: ما هو الفرق بين الكوارتز المنصهر والسيليكا المنصهرة؟
ج: على الرغم من استخدام المصطلحين أحيانًا بالتبادل، إلا أن "الكوارتز المنصهر" يشير عمومًا إلى زجاج السيليكا المصنوع من بلورات الكوارتز الطبيعية، بينما يُصنع "السيليكا المنصهرة" من غاز السيليكا الصناعي. كلاهما يُقدم أداءً بصريًا متشابهًا، ولكن قد يكون للسيليكا المنصهرة نفاذية أفضل للأشعة فوق البنفسجية.
س2: هل يمكنك تطبيق الطلاءات المضادة للانعكاس على منشورات الكوارتز المندمجة؟
ج: نعم، نقدم طلاءات مضادة للانعكاس مخصصة ومصممة لنطاقات أطوال موجية محددة، بما في ذلك الأشعة فوق البنفسجية، والأشعة المرئية، والأشعة تحت الحمراء القريبة. تُحسّن هذه الطلاءات نفاذية الضوء وتقلل من خسائر الانعكاس على أسطح المنشور.
س3: ما هي جودة السطح التي يمكنك تقديمها؟
ج: جودة السطح القياسية هي 40-20 (من الخدش إلى الحفر)، ولكننا نقدم أيضًا تلميعًا عالي الدقة يصل إلى 20-10 أو أفضل، اعتمادًا على التطبيق.
س4: هل منشورات الكوارتز مناسبة لتطبيقات الليزر فوق البنفسجية؟
ج: بالتأكيد. بفضل شفافيتها العالية للأشعة فوق البنفسجية وقدرتها على تحمل ضرر الليزر، تُعد منشورات الكوارتز المندمجة مثاليةً لليزرات فوق البنفسجية، بما في ذلك مصادر الإكسيمر والحالة الصلبة.
معلومات عنا
تتخصص شركة XKH في تطوير وإنتاج وبيع الزجاج البصري الخاص ومواد الكريستال الجديدة عالية التقنية. تخدم منتجاتنا الإلكترونيات البصرية، والإلكترونيات الاستهلاكية، والقطاعات العسكرية. نقدم مكونات بصرية من الياقوت، وأغطية عدسات الهواتف المحمولة، والسيراميك، وLT، وSIC كربيد السيليكون، والكوارتز، ورقائق الكريستال شبه الموصل. بفضل خبرتنا الماهرة ومعداتنا المتطورة، نتميز في معالجة المنتجات غير القياسية، ونسعى لأن نكون شركة رائدة في مجال المواد البصرية الإلكترونية عالية التقنية.
