Сульфид цинка. Линзы и окна из мультиспектрального ZnS
Изготовление линз и окон из сульфида цинка ZnS (MS) по чертежам заказчика.
Сульфид цинка ZnS (MS) — это химически инертный материал высокой чистоты, нерастворимый в воде, умеренной плотности, простой в обработке и т. д. Он широко используется для инфракрасных окон, линз и других инфракрасных оптических компонентов. ZnS — это материал с хорошей однородностью и стабильностью показателя преломления, а также имеет хорошие характеристики передачи изображения в диапазоне 8–12 мкм. Материал также имеет высокий коэффициент пропускания в среднем инфракрасном диапазоне, но поглощение и рассеяние усиливаются по мере уменьшения длины волны.
Мультиспектральный CVD ZnS — единственный инфракрасный оптический материал, кроме алмаза, который охватывает видимый диапазон до длинноволнового инфракрасного (LWIR), и в настоящее время является самым важным материалом для окон LWIR. ZnS окна и линзы широко используются для тепловизионных систем с высоким разрешением.
Производим ZnS окна и линзы с просветляющими покрытиями на 8-12мкм и другие диапазоны.
Основные свойства ZnS |
|
|---|---|
| Кристаллическая решетка | кубическая |
| Плотность ( 298 K, г/см3) | 4.09 |
| Температура плавления, °С (at 370 kPa) | 1820 |
| Удельное сопротивление, (ohm · cm) | ~1012 |
| Теплопроводность ( 298 K , J/( K·m·sec)) | 16.7 |
| Коэффициент термического расширения,K-1 |
373 K - 6.6 x 10-6 273 K - 7.3 x 10-6 473 K - 7.7 x 10-6 |
| Теплоемкость ( 298 K, J/(g · K)) | 0.469 |
| Твердость по Кнупу ( kg/mm2) | 250 |
| Модуль Юнга (E), GPa | 74.5 |
| Bulk modulus (K), GPa | 40 |
| Limit of elasticity, MPa | 84 |
| Коэффициент Пуассона | 0.29 |
| Химическая чистота (%) | 99.996(4N6) |
Оптические свойства ZnS |
|
|---|---|
| 10% границы пропускания (t=6mm) | 1.0 - 14µm |
| Термооптический коэффициент dn/dT(298-358K) |
(K-1 @ 1.15µm) - 4.6 x 10-5 (K-1 @ 3.39µm) - 4.3 x 10-5 (K-1 @ 10.6µm) - 4.1 x 10-5 |
| Коэффициент объемного поглощения |
(cm-1 @ 1.3µm) - 2.0 x 10-2 (cm-1 @ 2.7µm) - 4.0 x 10-2 (cm-1 @ 3.8µm) - 2.0 x 10-2 (cm-1 @ 5.25µm) - 4.0 x 10-2 (cm-1 @ 10.6µm) - 2.0 x 10-1 |
| Показатель преломления ZnS |
0.42µm - 2.516 1µm - 2.292 2µm - 2.266 3µm - 2.2586 5µm - 2.2475 6µm - 2.2407 7µm - 2.2230 8µm - 2.2241 9µm - 2.2134 10.6µm - 2.2014 11µm - 2.187 12µm - 2.1711 15µm - 2.106 18.20µm - 1.998 |
Сульфид цинка ZnS мультиспектральный - спектр пропускания.
Коэффициент пропускания при 1064 нм составляет не менее 70%, а коэффициент пропускания в спектральном диапазоне от 3 мкм до 5 мкм составляет не менее 69%, причем кривая пропускания гладкая без пика поглощения; Коэффициент пропускания в спектральном диапазоне от 8 мкм до 10 мкм составляет не менее 70%.
Основные достоинства кристаллического сульфида цинка – высокая термомеханическая прочность, твердость, химическая инертность и прозрачность в видимой и ИК области спектра (0.4-13.5) мкм. Оптика из ZnS используется в лазерах, работающих в ИК диапазоне на длинах волн 2.8, 3.8 и 5.5 мкм, в приборах формирования изображения для медицинской техники, в системах ИК обнаружения, а также в различных устройствах высокоскоростных летательных аппаратов, т.к. сульфид цинка выдерживает большие аэродинамические нагрузки без существенной деградации оптических характеристик.
При эксплуатации оптических компонентов, испытывающих аэродинамические нагрузки, важными характеристики являются твердость, прочность и упругие свойства материала.
Благодаря этим свойствам, сульфид цинка ZnS используется и как элемент композиционного материала для покрытия оптики из селенида цинка, т.к. ZnSe – менее прочный и менее твердый материал.