ZnSe红外窗口材料的性能及其制备

ZnSe是一种优秀的红外窗口材料,得到广泛的关注。在本文叙述了ZnSe红外窗口材料的光学特性和力学特性,以及详细地描述ZnSe体单晶熔体法、气相法、溶液法和固相再结晶制备技术及其影响因素。

15-50μm宽波段远红外窗口材料的研制

采用塑料作为 15 - 5 0 μm波段的高温超导红外探测器窗口材料。SEM分析结果表明材料的断裂属于韧性断裂 ,即其耐机械冲击能力强 ,适合于作窗口材料。研究过程中还发现 ,成型压力对材料的透过率没有影响 ,我们选定厚度为 2mm的样品做窗口材料 ,其 15 - 5 0 μm波段透过率大于 5 0 %。断裂强度测试分析表明样品在 115℃下可安全使用。

ZnSe红外窗口材料及体单晶的制造与用途

综述了ZnSe红外激光窗口材料的物理、机械性能及在二氧化碳激光器件中的应用状况,红外窗口用ZnSe多晶的制备方法及光电子器件用ZnSe单晶的多种生长途径和研制水平。指出由于原料价格低廉,ZnSe晶体在激光窗口等应用中有很好的前景。蓝色发光管等电子器件的研究与发展还将为ZnSc单晶开拓一定的民用市场。

耐恶劣环境的红外窗口材料

耐恶劣环境的红外窗口材料红外探测器用的窗口材料必须能通过要探测波长范围内的红外辐射能量，而且又要担任保护内部器件抵抗外部恶劣环境。所谓恶劣环境指高温、低温、高压、热冲击、砂粒和雨水的冲刷等。在空一空导弹上的窗口材料所处的环境温度视飞行高度与速度而定，...

数值模拟超高密度热流下红外窗口材料的受热冲击

超高速飞行器光电探测技术对红外窗口材料提出了苛刻要求,通过数值模拟,研究了超高密度热流(3~8 MW/m^(2)、时间5 s)作用下,尺寸为φ50 mm×2 mm的蓝宝石、硫化锌(ZnS)及金刚石3种红外窗口材料在倾斜角10°~90°极端工况下的表面温度、热应力及其分布,并比较了有、无制冷的影响。系统分析了在面临超高密度热流时,红外窗口材料的使役性能,以及对材料的性能要求,并比较了3种材料的差别。结果表明,与金刚石相比,蓝宝石、ZnS等传统红外材料由于导热性能相对较差,受热冲击时热量在短时间内来不及疏散,导致窗口温度过高或热应力过高而失效。无论有无制冷,从驻点温度方面进行分析,蓝宝石小于ZnS;从热应力来看,蓝宝石大于ZnS。由于它们的热导率低[<30 W/(m·℃)],并不非常适用于超高热流环境,制冷反而可能带来更高的失效风险。金刚石由于超高的热导率[约为2 000 W/(m·℃)],窗口温度相对更低、热应力更小且分布更均匀,极大减轻了窗口失效风险,且制冷条件下其优势十分明显,能够满足8 MW/m^(2)超高密度热流极端工况要求。相关研究可为新一代超高速飞行器红外窗口的设计、选材及应用提供了参考。

连续CO_2激光对红外窗口材料损伤研究

研究了连续ＣＯ２激光对几种红外窗口材料的表面损伤特性，研究表明，损伤机制在于杂质缺陷吸收造成的热冲击应力破坏。深入研究了杂质缺陷密度、焦斑与材料损伤阈值的关系，并建立了一个损伤模型。

区熔硅晶片做红外窗口材料

KBr晶体是一种优良的中红外光学材料,其透过率可高达90％以上,为中红外窗口的首选材料。但其吸潮性强、易损坏,用其做为红外分析液体样品的衬底窗片,使用不便。

雷神公司收获红外窗口材料研发合同

最近雷神公司与美国国防部。先进研究计划署（DARPA）签订了一份750万美元的合同，开发更高质量的合成材料用于红外窗口和导弹导流罩。

红外窗口的激光损伤热过程及保护的研究

利用光热偏转技术对红外窗口材料进行了激光损伤实时研究，通过对硅片、加半反保护膜的硅片和加全反保护膜的硅片的损伤过程的研究，发现介质保护膜能大大提高硅窗口的激光损伤阈值。

窗口用红外透明陶瓷概述

针对未来高马赫数飞行器在攻击速度和打击精度方面的需求,从光学和力学性能2大方面分析比较了目前常用的几种红外窗口材料,认为当前并不存在完全满足尖端系统需求的窗口材料,开发高温低辐射、高强度、宽带高透的红外光学窗口材料迫在眉睫。Y_(2)O_(3)–MgO纳米复相陶瓷具有优异的红外透过性能、极低的自发辐射、不错的力学性能和抗热冲击性能,是未来红外窗口材料的有力候选。本文对其设计原理和发展现状进行了介绍,讨论了一些存在的问题和未来发展的方向。

Lu_(2)O_(3)-MgO纳米粉体合成及其复相红外透明陶瓷制备

细化陶瓷微观结构至纳米级,可以减少光的散射损失,为开发新型光学陶瓷提供了一种有效的方法。本研究采用溶胶-凝胶法合成粉体,结合热压烧结工艺制备出光学性能优异的新型Lu_(2)O_(3)-MgO纳米复合陶瓷,研究了粉体合成条件及热压烧结工艺对样品微观结构的影响,并对计算的理论透过率与样品的实际透过率进行了比较。研究结果表明:采用优化后工艺制备的Lu_(2)O_(3)-MgO陶瓷具有均匀的相域分布,晶粒尺寸约为123 nm,3~5μm波段的透过率高达84.5%~86.0%,接近理论透过率;维氏硬度为12.2 GPa,断裂韧性为2.89 MPa·m^(-1/2),抗弯强度达到(221±12)MPa,是一种潜在的红外透明窗口材料。

915 MHz高功率MPCVD设备生长8-inch金刚石外延膜

金刚石外延膜具有良好的热学、光学和化学稳定性,同时能够满足大尺寸的制备需求,是红外窗口和散热应用中理想的材料。受限于目前金刚石应用中尺寸较小等问题,制备大尺寸高质量的金刚石一直是人们追求的目标。本文采用自行研制的915 MHz/75 kW的微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)设备,研究了不同沉积温度对直径8 inch(1 inch=25.4 mm)的金刚石膜沉积的影响,并通过SEM和Raman对其进行表征分析。结果表明,沉积温度会影响金刚石膜的晶体取向和结晶质量,过低的温度不利于金刚石膜规则地取向生长;而过高的温度会产生sp2石墨相,降低金刚石膜的结晶质量和取向生长。本文最终在1000°C的沉积温度和1.0%的甲烷浓度(甲烷与氢气流量之比为0.01)下成功制备了具有良好的结晶质量和厚度均匀的8 inch(111)取向的金刚石外延膜,该外延膜具有较低的氮杂质含量,生长表面均匀,无生长裂纹产生,晶粒尺寸在3~5 mm。红外透过测试结果表明12μm处的透过率达到了67.8%,8~12μm之间的平均透过率为67.3%。

ZnSe晶体加工工艺研究

制备了ZnSe晶体 ,对其生长和加工工艺进行了研究 ,提出了一些合理的解决办法。测试结果表明 。

差动式光声检测及其应用

本文介绍了差动式光声检测技术,设计出了适于这种检测的光声池。差动式光声检测就是采用两个性能基本一致的光声池串联地放在同一光路上进行检测。前面的光声池称为B池(参考池),后面的光声池称为A池(样品池)。为了消除光声池的本底信号,利用A池本底信号减去B池本底信号,通过调节电路的差动式方法,使(A-B)池本底信号趋于零。 利用差动式检测技术,在CO_2激光发射波长内测定了各种红外窗口材料及某些气体的吸收系数、硅烷磷烷的激光光声光谱及缓冲气体对光声信号的影响等。

KBr单晶生长及光学性能的研究

本文采用提拉法生长KBr单晶 ,设计了合理的温场 ,探索了最佳的生长工艺条件 ,生长出了具有高透过、低吸收和光学均匀性高的Φ1 2 0× 1 2 0mm大尺寸的单晶 ,同时讨论了影响其光学性能的各种因素 ,以及提高透过、消除吸收峰的各种方法。

工艺参数对磁控溅射磷化镓(GaP)薄膜沉积速率的影响

采用磁控溅射方法成功地在ZnS衬底上制备了磷化镓 (GaP)薄膜 ,并系统地研究了射频功率、气体流量、工作气压、衬底温度等主要工艺参数对GaP膜沉积速率的影响规律。实验表明 ,随着射频功率、气体流量的增加 ,沉积速率逐渐增大 ;工作气压增大 ,沉积速率降低 ;

SPS制备MgO-Y2O3复相陶瓷及其性能研究

与单相的MgO和Y2O3陶瓷相比,MgO-Y2O3复相陶瓷具有更高力学性能的同时兼具良好的红外透过性,可以满足在极端条件下使用红外窗口材料的要求。本文分别采用沉淀法和软模板法制备了高比表面积的MgO和Y2O3粉体,通过球磨将两种粉体混合均匀,利用SPS制备得到了复相陶瓷。主要探索了不同烧结温度对陶瓷微观结构、致密度、力学、热学及光学性能的影响。研究结果表明,复相陶瓷的最佳烧结温度为1 200℃,密度达到完全致密,透过率最高为51%(4.17μm),硬度为10.31 GPa,断裂韧性为2.54 MPa·m^1/2,杨氏模量为248 GPa,MSP强度为129 MPa以及室温热导率为15.57 W/(m·K)。

MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷制备工艺研究进展

镁铝尖晶石透明陶瓷作为一种中波红外窗口材料,凭借其高透明度、高强度等优异性能,在工业高温窗口,军事透明装甲及航天窗口等多个领域都得到广泛应用。探讨了镁铝尖晶石透明陶瓷的微观形貌结构,例如晶粒、晶界结构和微观气孔等对镁铝尖晶石陶瓷相关性能的影响。列举了国内外不同制备工艺下的镁铝尖晶石透明陶瓷,针对不同化学计量配比的原料粉体、成型方式、烧结助剂、烧结方法进行了探究。同时也提出为了达到目前众多领域的实际应用要求,通过优化制备工艺路线,降低成本制备出大尺寸、形状复杂且性能优异的镁铝尖晶石透明陶瓷成为关键。

CVT法生长GaP多晶

阐述了CVT(化学气相输运)法生长GaP的基本反应和输运速度,采用CVT法生长出了GaP多晶。设计了石英管的结构以制造出一个局部的低温区域,防止了CaP在管壁的生长。生长出的GaP多晶相对密度为98％,红外透过率达到30％,努普硬度为611kg／mm2。散射颗粒测试表明主要的光散射颗粒为多晶中存在的孔隙。

激光安全与防护

TN24 97042273影响1.06 μm光学薄膜激光损伤因素的实验研究=Experimental study of effects on laser induceddamage to 1.06μm optical coating[刊,中]/赵强,范正修,刘立明,范瑞瑛,黄日成//光电子技术.—