Metallized Optical Windows: កម្មវិធី Unsung Enablers នៅក្នុង Precision Optics

នៅក្នុងប្រព័ន្ធអុបទិក និងប្រព័ន្ធអុបទិកដ៏ជាក់លាក់ សមាសធាតុផ្សេងគ្នានីមួយៗមានតួនាទីជាក់លាក់ ដោយធ្វើការរួមគ្នាដើម្បីសម្រេចកិច្ចការស្មុគស្មាញ។ ដោយសារតែសមាសធាតុទាំងនេះត្រូវបានផលិតតាមរបៀបផ្សេងៗគ្នា ការព្យាបាលលើផ្ទៃរបស់ពួកគេក៏ប្រែប្រួលផងដែរ។ ក្នុងចំណោមធាតុដែលប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយ។បង្អួចអុបទិកមកនៅក្នុងវ៉ារ្យ៉ង់ដំណើរការជាច្រើន។ សំណុំរងដែលហាក់ដូចជាសាមញ្ញ ប៉ុន្តែសំខាន់គឺបង្អួចអុបទិកលោហធាតុ- មិនត្រឹមតែ "អ្នកយាមទ្វារ" នៃផ្លូវអុបទិកប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែក៏ជាការពិតផងដែរ។អ្នកបើកនៃមុខងារប្រព័ន្ធ។ ចូរយើងពិនិត្យមើលឱ្យកាន់តែច្បាស់។

តើអ្វីជាបង្អួចអុបទិកដែលធ្វើពីលោហធាតុ ហើយហេតុអ្វីបានជាវាទៅជាលោហៈ?

1) និយមន័យ

និយាយឱ្យសាមញ្ញ កបង្អួចអុបទិកលោហធាតុគឺជាសមាសធាតុអុបទិកដែលស្រទាប់ខាងក្រោម - ជាធម្មតាកញ្ចក់ ស៊ីលីកា ត្បូងកណ្តៀង។ល។ -មានស្រទាប់ស្តើង (ឬពហុស្រទាប់) នៃលោហៈ (ឧ, Cr, Au, Ag, Al, Ni) ដាក់នៅលើគែមរបស់វា ឬលើផ្ទៃដែលបានកំណត់តាមរយៈដំណើរការបូមធូលីដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ដូចជាការហួត ឬការបាញ់ទឹកជាដើម។

ពីការធ្វើនិក្ខេបបទត្រងទូលំទូលាយ បង្អួចដែលធ្វើពីលោហធាតុគឺទេ។"តម្រងអុបទិក" ប្រពៃណី។ តម្រងបុរាណ (ឧទាហរណ៍ bandpass, long-pass) ត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីជ្រើសរើសបញ្ជូន ឬឆ្លុះបញ្ចាំងពីក្រុមតន្រ្តីជាក់លាក់ ដោយផ្លាស់ប្តូរវិសាលគមនៃពន្លឺ។ កបង្អួចអុបទិកផ្ទុយទៅវិញ គឺការពារជាចម្បង។ វាត្រូវតែរក្សាការបញ្ជូនខ្ពស់។លើក្រុមតន្រ្តីធំទូលាយ (ឧទាហរណ៍ VIS, IR, ឬ UV) ខណៈពេលដែលផ្តល់ភាពឯកោបរិស្ថាន និងការផ្សាភ្ជាប់.

កាន់តែច្បាស់ជាងនេះទៅទៀត បង្អួចដែលធ្វើពីលោហធាតុគឺ កថ្នាក់រងឯកទេសនៃបង្អួចអុបទិក។ ភាពប្លែករបស់វាស្ថិតនៅក្នុងលោហធាតុដែលផ្តល់មុខងារ បង្អួចធម្មតាមិនអាចផ្តល់ឱ្យបានទេ។

2) ហេតុអ្វីបានជា metallize? គោលបំណង និងអត្ថប្រយោជន៍សំខាន់ៗ

ការស្រោបសមាសធាតុថ្លាដែលមានឈ្មោះជាមួយលោហៈស្រអាប់អាចស្តាប់ទៅមិនសមហេតុផល ប៉ុន្តែវាជាជម្រើសដ៏ឆ្លាតវៃ និងមានគោលបំណង។ Metalization ជាធម្មតាបើកដំណើរការមួយ ឬច្រើនដូចខាងក្រោម៖

(ក) ការការពារការជ្រៀតជ្រែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (EMI)
នៅក្នុងប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូនិច និងអុបតូអេឡិចត្រូនិចជាច្រើន ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារសើប (ឧទាហរណ៍ CCD/CMOS) និងឡាស៊ែរគឺងាយរងគ្រោះទៅនឹង EMI ខាងក្រៅ ហើយក៏អាចបញ្ចេញការជ្រៀតជ្រែករបស់ពួកគេផងដែរ។ ស្រទាប់ដែកបន្តបន្ទាប់គ្នានៅលើបង្អួចអាចធ្វើសកម្មភាពដូចជា កទ្រុងហ្វារ៉ាដេយអនុញ្ញាតឱ្យពន្លឺឆ្លងកាត់ខណៈពេលដែលរារាំងវាល RF/EM ដែលមិនចង់បាន ដោយហេតុនេះធ្វើឱ្យប្រតិបត្តិការរបស់ឧបករណ៍មានស្ថេរភាព។

ខ) ការភ្ជាប់ចរន្តអគ្គិសនី និងការភ្ជាប់ដី
ស្រទាប់លោហធាតុមានចរន្ត។ តាមរយៈការភ្ជាប់ដែកនាំមុខទៅវា ឬដោយទាក់ទងវាទៅនឹងផ្ទះដែក អ្នកអាចបង្កើតផ្លូវអគ្គិសនីសម្រាប់ធាតុដែលបានម៉ោននៅផ្នែកខាងក្នុងនៃបង្អួច (ឧទាហរណ៍ ឧបករណ៍កម្តៅ ឧបករណ៏សីតុណ្ហភាព អេឡិចត្រូត) ឬចងបង្អួចទៅនឹងដីដើម្បីរំសាយឋិតិវន្ត និងពង្រឹងការការពារ។

(គ) ការផ្សាភ្ជាប់ Hermetic
នេះជាករណីប្រើប្រាស់គ្រឹះ។ នៅក្នុងឧបករណ៍ដែលត្រូវការកន្លែងទំនេរខ្ពស់ ឬបរិយាកាសអសកម្ម (ឧទាហរណ៍ បំពង់ឡាស៊ែរ បំពង់ photomultiplier ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអវកាស) បង្អួចត្រូវតែភ្ជាប់ជាមួយកញ្ចប់ដែកជាមួយត្រាអចិន្ត្រៃយ៍ ដែលអាចទុកចិត្តបានបំផុត។. ការប្រើប្រាស់brazingគែមនៃបង្អួចដែលធ្វើពីលោហធាតុត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយលំនៅដ្ឋានដែកដើម្បីទទួលបានភាពល្អិតល្អន់ជាងការផ្សារភ្ជាប់ស្អិតជាប់ ដែលធានាបាននូវស្ថេរភាពបរិស្ថានរយៈពេលវែង។

(ឃ) Aperture និងរបាំងមុខ
Metalization មិនចាំបាច់គ្របដណ្តប់ផ្ទៃទាំងមូល; វាអាចត្រូវបានលំនាំ។ ការដាក់របាំងដែកកាត់ដេរ (ឧ. រាងជារង្វង់ ឬការ៉េ) កំណត់យ៉ាងជាក់លាក់Aperture ច្បាស់ទប់ស្កាត់ពន្លឺខុស និងធ្វើអោយ SNR និងគុណភាពរូបភាពប្រសើរឡើង។

កន្លែងដែលត្រូវប្រើបង្អួចលោហធាតុ

អរគុណចំពោះសមត្ថភាពទាំងនេះ បង្អួចដែលធ្វើពីលោហធាតុត្រូវបានដាក់ពង្រាយយ៉ាងទូលំទូលាយគ្រប់ទីកន្លែងដែលបរិស្ថានត្រូវការ៖

ការការពារ និងអវកាស៖អ្នកស្វែងរកកាំជ្រួច បន្ទុកផ្កាយរណប ប្រព័ន្ធ IR លើអាកាស ដែលរំញ័រ កំដៅខ្លាំង និង EMI ខ្លាំងគឺជាបទដ្ឋាន។ លោហៈធាតុនាំមកនូវការការពារ ការផ្សាភ្ជាប់ និងការការពារ។
ឧស្សាហកម្ម និងស្រាវជ្រាវកម្រិតខ្ពស់៖ឡាស៊ែរថាមពលខ្ពស់ ឧបករណ៍រាវរកភាគល្អិត ច្រកមើលសុញ្ញកាស សារធាតុ cryostats - កម្មវិធីដែលទាមទារភាពត្រឹមត្រូវនៃសុញ្ញកាសដ៏រឹងមាំ ភាពធន់នឹងវិទ្យុសកម្ម និងចំណុចប្រទាក់អគ្គិសនីដែលអាចទុកចិត្តបាន។
វេជ្ជសាស្ត្រ និងវិទ្យាសាស្ត្រជីវិត៖ឧបករណ៍ដែលមានឡាស៊ែររួមបញ្ចូលគ្នា (ឧ. ស៊ីតូម៉ែត្រលំហូរ) ដែលត្រូវតែបិទបាំងបែហោងធ្មែញឡាស៊ែរ ខណៈពេលដែលបញ្ចេញពន្លឺចេញ។
ការប្រាស្រ័យទាក់ទង និងការយល់ឃើញ៖ម៉ូឌុល fiber-optic និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឧស្ម័នដែលទទួលអត្ថប្រយោជន៍ពីការការពារ EMI សម្រាប់ភាពបរិសុទ្ធនៃសញ្ញា។

លក្ខណៈវិនិច្ឆ័យសំខាន់ៗ និងការជ្រើសរើស

នៅពេលបញ្ជាក់ ឬវាយតម្លៃបង្អួចអុបទិកដែលធ្វើពីលោហធាតុ សូមផ្តោតលើ៖

សម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោម- កំណត់ដំណើរការអុបទិក និងរាងកាយ៖

កញ្ចក់ BK7/K9៖សេដ្ឋកិច្ច; ស័ក្តិសមទៅនឹងអ្វីដែលមើលឃើញ។
ស៊ីលីកាលាយបញ្ចូលគ្នា:ការបញ្ជូនខ្ពស់ពីកាំរស្មីយូវីទៅ NIR; CTE ទាប និងស្ថេរភាពល្អឥតខ្ចោះ។
ត្បូងកណ្តៀង៖រឹងខ្លាំង, ធន់នឹងការកោស, មានសមត្ថភាពសីតុណ្ហភាពខ្ពស់; ឧបករណ៍ប្រើប្រាស់ UV-mid-IR ទូលំទូលាយនៅក្នុងបរិស្ថានអាក្រក់។
ស៊ី/ជី៖ជាចម្បងសម្រាប់ក្រុម IR ។

ជំរៅ Aperture (CA)- តំបន់ធានាដើម្បីបំពេញតាមលក្ខណៈបច្ចេកទេសអុបទិក។ តំបន់លោហធាតុ ជាទូទៅស្ថិតនៅខាងក្រៅ (និងធំជាង) CA ។
ប្រភេទនិងកម្រាស់លោហធាតុ–

Crជាញឹកញាប់ត្រូវបានគេប្រើសម្រាប់ជំរៅបិទបាំងពន្លឺ និងជាមូលដ្ឋាន adhesion/brazing ។
Auផ្តល់នូវចរន្តខ្ពស់ និងធន់នឹងអុកស៊ីតកម្មសម្រាប់ soldering / brazing ។
កម្រាស់ធម្មតា៖ រាប់សិបទៅរាប់រយណាណូម៉ែត្រ តម្រូវតាមមុខងារ។

ការឆ្លង- ភាគរយឆ្លងកាត់ក្រុមគោលដៅ (λ₁–λ₂) ។ បង្អួចដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់អាចលើសពី99%នៅក្នុងក្រុមឌីហ្សាញ (ជាមួយនឹងថ្នាំកូត AR ដែលសមស្របនៅលើជំរៅច្បាស់)។
Hermeticity- សំខាន់សម្រាប់បង្អួច brazed; ជាទូទៅត្រូវបានផ្ទៀងផ្ទាត់តាមរយៈការធ្វើតេស្តលេចធ្លាយអេលីយ៉ូម ជាមួយនឹងអត្រាលេចធ្លាយដ៏តឹងរ៉ឹងដូចជា< 1 × 10⁻⁸ cc/s(atm He) ។
ភាពឆបគ្នានៃ Brazing- ជង់ដែកត្រូវតែសើម និងភ្ជាប់បានល្អទៅនឹងឧបករណ៍បំពេញដែលបានជ្រើសរើស (ឧទាហរណ៍ AuSn, AgCu eutectic) និងទប់ទល់នឹងការជិះកង់កម្ដៅ និងភាពតានតឹងមេកានិច។
គុណភាពផ្ទៃ- កោស - ជីក (ឧ។60-40ឬប្រសើរជាងនេះ); លេខតូចបង្ហាញពីពិការភាពតិចជាង/ស្រាលជាង។
រូបភព- គម្លាតភាពរាបស្មើ ដែលជាធម្មតាត្រូវបានបញ្ជាក់ក្នុងរលកនៅចម្ងាយរលកដែលបានផ្តល់ឱ្យ (ឧ.λ/4, λ/10 @ 632.8 nm); តម្លៃតូចជាងនេះមានន័យថា ភាពរាបស្មើល្អជាង។

បន្ទាត់ខាងក្រោម

បង្អួចអុបទិកដែលធ្វើពីលោហធាតុអង្គុយនៅចំនុចភ្ជាប់នៃដំណើរការអុបទិកនិងមុខងារមេកានិច / អគ្គិសនី. ពួកវាហួសពីការបញ្ជូនបន្ត បម្រើជារបាំងការពារ ប្រឡោះ EMI ចំណុចប្រទាក់ hermetic និងស្ពានអគ្គិសនី. ការជ្រើសរើសដំណោះស្រាយដែលត្រឹមត្រូវទាមទារការសិក្សាពាណិជ្ជកម្មកម្រិតប្រព័ន្ធ៖ តើអ្នកត្រូវការដំណើរការទេ? ព្រហ្មចារីយ៍? តើក្រុមប្រតិបត្តិការគឺជាអ្វី? តើបន្ទុកបរិស្ថានធ្ងន់ធ្ងរប៉ុណ្ណា? ចម្លើយជំរុញការជ្រើសរើសស្រទាប់ខាងក្រោម ជង់លោហៈ និងផ្លូវដំណើរការ។

វាច្បាស់ណាស់ថាការរួមបញ្ចូលគ្នានេះ។ភាពជាក់លាក់ខ្នាតតូច(រាប់សិបណាណូម៉ែត្រនៃខ្សែភាពយន្តលោហៈដែលបានវិស្វកម្ម) និងភាពរឹងមាំម៉ាក្រូ(ទប់ទល់នឹងឌីផេរ៉ង់ស្យែលសម្ពាធ និងការប្រែប្រួលកម្ដៅដ៏ឃោរឃៅ) ដែលធ្វើឱ្យបង្អួចអុបទិកលោហធាតុមិនអាចខ្វះបាន"បង្អួចទំនើប"— ភ្ជាប់ដែនអុបទិកដ៏ឆ្ងាញ់ជាមួយនឹងលក្ខខណ្ឌដ៏អាក្រក់បំផុតរបស់ពិភពលោក។

ពេលវេលាផ្សាយ៖ ១៥-តុលា-២០២៥