Сверхвысокий вакуум с сапфировым стеклом
Сапфир — один из самых твердых оптических материалов, используемых в технике.Прозрачный монокристаллический сапфир на основе оксида алюминия (Al2O3) также обладает превосходными термомеханическими свойствами по сравнению почти со всеми другими материалами для окон, используемыми в высоковольтной и сверхвысоковольтной обработке.
Прочность на сжатие около 2000 МПа и прочность на изгиб до 400 МПа являются типичными механическими свойствами сапфиров.Известно, что точки обзора сапфира очень твердые, и в них используется превосходный модуль Янга материала (-350 ГПа), который помогает обеспечить идеальное соотношение напряжений и деформаций стеклянной пластины для работы при давлениях в одну триллионную порядка величины атмосферное давление.
Для высокотемпературной вакуумной обработки также подходят сапфировые смотровые окна.Такие применения могут включать физическое осаждение из паровой фазы (PVD).Было доказано, что стекло надежно выдерживает непрерывные рабочие температуры в диапазоне 400 градусов C (752 градуса C), хотя этот предел ограничен конструкцией камеры.Один только сапфир может выдерживать температуры до 1800 градусов по Цельсию (3272 градуса по Фаренгейту).
Тем не менее, существует множество альтернативных материалов для смотровых окон, которые можно использовать в таких приложениях, как обработка под давлением и термообработка.Основное преимущество сапфира перед другими типами окон заключается в том, что материал обладает отличной светопроницаемостью.
Для световых волн с длиной волны от 150 до 5500 нанометров (нм) сапфировое окно просмотра обладает высокой прозрачностью, охватывает большое количество ультрафиолетовых (УФ) и видимых спектров и превосходно расширяется до ближнего инфракрасного (ИК) диапазона.Обеспечьте оптимальное соблюдение условий обработки HV/UHV без необходимости дополнительного покрытия поверхности.
Непревзойденные механические свойства сапфира являются ключом к достижению этого превосходного качества передачи, поскольку плохое качество поверхности может существенно повлиять на передачу длины волны, особенно для коротковолнового излучения.
Сапфир — третий по твердости конструкционный материал на нашей планете, обеспечивающий невероятную устойчивость к царапинам и износу.Благодаря этой твердости сапфировое окно просмотра сохраняет свои свойства передачи после установки для длительного использования в суровых условиях обработки.
