في عالم البصريات الدقيقة والأنظمة الكهربائية الضوئية، تقوم المكونات البصرية المختلفة بواجباتها الخاصة وتعمل معًا لتحقيق مهام معقدة.طرق المعالجة لمكونات بصرية مختلفة تختلفلوحات النوافذ، كونها واحدة من العناصر المستخدمة على نطاق واسع، لديها تقنيات معالجة السطح المختلفة.يعمل ليس فقط كـ "حارس" لمسار الضوء ولكن أيضاً كـ "منشط" لوظائف النظاملنعمق في فهمه

تعريف النافذة المعدنية

ببساطة، النافذة المعدنية هي مكون بصري حيث طبقة واحدة أو أكثر من الأفلام الرقيقة المعدنية (مثل الكروم، الذهب، الفضة، الألومنيوم، النيكل، الخ.) يتم إيداعها على حافة أو مناطق سطح محددة من الركيزة البصرية (عادة الزجاج)، الكوارتز، الزعفرة، الخ) من خلال عمليات الدقة مثل تبخر الفراغ أو الرذاذ.

من التصنيف الواسع للفلاتر ، لا تقع النوافذ المعدنية عادة تحت الفئة التقليدية من "المرشحات".مرشحات مرور طويلة) لديها الوظيفة الأساسية لنقل انتقائي أو انعكاس نطاقات موجة محددة من الضوء، مما يغير التركيب الطيفي للضوء. على النقيض من ذلك ، فإن الوظيفة الأساسية للنوافذ هي الحماية. تحتاج إلى الحفاظ على انتقال عال عبر نطاق طيفي واسع (على سبيل المثال ،مرئية، الأشعة تحت الحمراء، أو الأشعة فوق البنفسجية) مع توفير العزلة المادية والختم من البيئة.

وبالتالي، بشكل أكثر دقة، نافذة معدنية هي فئة فرعية خاصة من النافذة البصرية.الذي يمنح النوافذ العادية وظائف إضافية متعددة لم تكن تمتلكها.

الأسباب الأساسية ووظائف المعادن

قد يبدو أن طلاء عنصر بصري، الذي من المفضل أن ينقل الضوء قدر الإمكان، بمعادن غير شفافة متناقض، ولكنه نجاح مهندس.الأسباب الأساسية للتعديل هي تحقيق وظيفة رئيسية واحدة أو أكثر من الوظائف الرئيسية التالية:

1تحقيق الحماية الكهرومغناطيسية:في العديد من الأجهزة الإلكترونية والضوئية الكهربائية ، أجهزة استشعار دقيقة داخلية (مثلCCD/CMOS) أو الليزر حساسة للغاية للتداخل الكهرومغناطيسي الخارجي (EMI) ويمكن أن تشع أيضا إشارات التداخل نفسهايمكن أن يخلق طبقة معدنية موصلة مستمرة على النافذة تأثير قفص فاراداي الفعال، مما يسمح للضوء بالمرور بينما يحمي من الموجات الكهرومغناطيسية غير المرغوب فيها.ضمان عمل الجهاز المستقر.

- نعم

2توفير الاتصال الكهربائي والتربية:الطبقة المعدنية موصلة جيدة. عن طريق لحام خطوط عليها أو جعل اتصال مباشر مع غطاء معدني،يمكن أن توفر مسارات الدوائر للمكونات على الجانب الآخر من النافذةعلى سبيل المثال، أشرطة التدفئة أو أجهزة استشعار درجة الحرارة أو الأقطاب الكهربائية المثبتة داخل النافذة).مزيد من تبديد الكهرباء الساكنة وتعزيز تأثير الحماية.

- نعم

3تمكين الختم الهرماتي:هذا هو تطبيق مهم للغاية للنوافذ المعدنية. في الأجهزة التي تحتاج إلى الحفاظ على فراغ داخلي عال أو بيئة غازات خاملة محددة (على سبيل المثال، أنابيب الليزر، أنابيب مضاعفات الضوء,أجهزة استشعار الفضاء الجوي) ، تتطلب النافذة ختم دائم وموثوق به تماماً مع الغطاء المعدني.باستخدام تقنية الحرارة لحام الطبقة المعدنية على حافة النافذة إلى الغلاف المعدني يحقق ختمًا مغلقًا أكثر موثوقية مقارنةً بأساليب مثل التوصيل اللاصق، وضمان استقرار البيئة الداخلية على المدى الطويل.

4تشكيل فتحة أو قناع:لا يتعين بالضرورة أن تغطي التميز المعدني السطح بأكمله ؛ يمكن أن يتم رسمها إلى أشكال محددة. عن طريق إيداع طبقة معدنية مسددة للضوء في شكل معين (على سبيل المثال ، دائرية ،على سطح النافذة، يمكن تحديد الفتحة الواضحة بدقة ، مما يحجب الضوء الضوئي بشكل فعال ويحسن نسبة الإشارة إلى الضوضاء في النظام وجودة التصوير.

III. بيئات التطبيق الأساسية

بفضل هذه الوظائف الفريدة ، يتم استخدام النوافذ المعدنية على نطاق واسع في المجالات التي تتطلب متطلبات بيئية صارمة:

• الدفاع الوطني والفضاء الجويوتشمل التطبيقات أجهزة البحث عن الصواريخ، والحمولة الضوئية للأقمار الصناعية، وأنظمة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء للطائرات. تعمل هذه المعدات تحت اهتزازات عالية، وتغيرات درجة الحرارة القاسية،وتداخلات كهرومغناطيسية قوية، حيث توفر النوافذ المعدنية الحماية الضرورية، والختم، والدرع.

- نعم

• البحوث الصناعية والعلمية المتطورة:ومن الأمثلة على ذلك أنظمة الليزر عالية الطاقة ومستشعرات الجسيمات ومنافذ مشاهدة غرف الفراغ والبثورات الصوتية. وتتطلب هذه التطبيقات ختم فراغ عالي ومقاومة الإشعاع والاتصال الكهربائي.

• المعدات الطبية والبيولوجية:تتطلب بعض الأجهزة الطبية ذات مصادر الليزر المدمجة (على سبيل المثال، مقاييس التدفق) إغلاق الليزر في بيئة محددة مع السماح لأشعة الليزر بالخروج.

• - نعمالاتصالات والاستشعار:تستخدم في وحدات الاتصال بالألياف الضوئية وأجهزة استشعار الغاز، والاستفادة من خصائص الدرع EMI لضمان نقاء الإشارة.

IV - المعلمات التقنية الرئيسية

عند اختيار وتقييم النوافذ المعدنية ، تحتاج المعلمات الأساسية التالية إلى الاهتمام:

- نعم1مادة القالب:يحدد الخصائص البصرية والفيزيائية الأساسية للنوافذ.- نعم

• زجاج K9:مناسبة للطيف المرئي، منخفضة التكلفة.

قشرة نصف الكرة البصرية ZMSH K9

• - نعمالسيليكا المذابة:قابلية عالية للنقل من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت البنفسجية، معدل توسع حراري منخفض، واستقرار جيد.

ZMSH الزجاج الكوارتزية النوافذ البصرية

- نعم

• زعفرة:صلابة عالية للغاية، مقاومة للخدوش، مقاومة لدرجات الحرارة العالية، مناسبة لمجموعة واسعة من الأشعة فوق البنفسجية إلى وسط الأشعة تحت الحمراء والبيئات القاسية.

ZMSH سفير وافير

- نعم

• السيليكون (Si) / الجيرمانيوم (Ge): تستخدم في المقام الأول في النطاقات تحت الحمراء

- نعم

زيمش سليكون وفر

2فتحة صافية (CA):قطر المنطقة على المكون البصري المضمون لتلبية الأداء البصري المحدد. المنطقة المعدنية عادة ما تكون أكبر من CA.

3نوع التجميل والسمك:على سبيل المثال ، غالباً ما يستخدم الكروم (Cr) في الفتحات وكطبقة ربط للصلب ، في حين يستخدم الذهب (Au) للقيادة العالية واللحام المقاوم للأكسدة.عادةً ما تتراوح سمكها من عشرات إلى مئات النانومترات.

4. التنقل:نسبة طاقة الضوء المنقولة ضمن نطاق طول موجة محدد (على سبيل المثال ، λ1 ~ λ2). يمكن أن تحقق نوافذ عالية الأداء من النقل أكثر من 99٪ في النطاق المستهدف.

- نعم

5. الحماية:حاسمة بالنسبة للنوافذ المحلاة. عادة ما يتم قياسها بمطياف كتلة الهيليوم ، والتي تتطلب معدلات تسرب منخفضة للغاية ، على سبيل المثال ، < 1x10-8 سم / ثانية (He عند الضغط الجوي القياسي).

- نعم

6. التوافق بين الحاويات:يجب أن يكون للمعادن قابلية جيدة للرطوبة وقوة الارتباط مع مواد لحام محددة (على سبيل المثال ، AuSn ، لحام AgCu eutectic) لتحمل الدورة الحرارية والإجهاد الميكانيكي.

- نعم

7جودة السطح:عادةً ما يتم قياسها بمعايير Scratch-Dig (على سبيل المثال ، 60-40). تشير الأرقام الأصغر إلى وجود عيوب أقل على السطح.

8الشكل السطحي:يشير إلى الانحراف عن السطحية المثالية، عادة ما يتم التعبير عنها في وحدات طول الموجة λ (على سبيل المثال، @ 632.8 نانومتر) ، مثل λ / 4، λ / 10. القيم الأصغر تشير إلى سطح أكثر تسطحا.

باختصار، النافذة المعدنية هي نموذج للدمج المثالي للتصميم البصري مع المتطلبات الميكانيكية والكهربائية." تلعب أدوار متعددة: حاجز وقائي، ودرع كهرومغناطيسي، وختم مغلق، وجسر كهربائي. عند اختيار واحد، يجب على المهندسين القيام بمقايضة منهجية: هل هناك حاجة إلى الموصلات؟هل هناك حاجة إلى لحام للتسرب الهرميما هي نطاق الموجة التشغيلية؟ ما مدى شدة الضغوط البيئية؟ الإجابة على هذه الأسئلة تحدد مادة الركيزة الصحيحة ونوع الطلاء المعدني وتكنولوجيا المعالجة.

هو التعايش بين المعالجة الدقيقة في الصورة الميكروالسمكية من الألواح المعدنية والموثوقية القوية في الصورة الكبرى (على الرغم من الاختلافات في ضغط الغلاف الجوي،التغيرات الحرارية الشديدة) التي تجعل النافذة المعدنية "نافذة فائقة" لا غنى عنها تربط العالم البصري الهش مع البيئات الصعبة في العالم الحقيقي.

الاستنتاج

ZMSH متخصصة في توفير خدمة التخصيص والإنتاج من محطة واحدة للمكونات الضوئية عالية الأداء، بما في ذلك النوافذ المعدنية، وعلب الجرس الكوارتز،نوافذ المراقبة من الياقوت، ومختلف الأساسات البصرية المتخصصة (مثل قواعد السيليكون والجيرمانيوم). مجهزة بطلاء فراغ شاملة، ومعالجة دقة، وقدرات الاختبار،والالتزام الصارم بنظام إدارة الجودةنحن نضمن أن منتجاتنا تلبي المتطلبات الصارمة لتمرير الضوء، الاستقرار الحراري، والسماح للخلاء، والأداء الدرع الكهرومغناطيسي،تلبية الاحتياجات المتطلبة من أشباه الموصلاتونحن ملتزمون بتقديم حل كامل لعملائنامن دعم التصميم والنموذج الأولي السريع إلى تسليم الدفعة.

ZMSH الزفير الرواسب