Жоғары температуралы пешке арналған сапфирлі терезе
Өнеркәсіптік пешті және вакуумдық камераларды пайдалану кезінде қарау терезесі өте жоғары қысымға және жоғары жұмыс температурасына ұшырайды.Экспериментаторлардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін көру терезесінің терезесі берік, сенімді, жоғары температураға төзімді, сонымен қатар тамаша оптикалық қасиеттерге ие болуы керек.Синтетикалық сапфир - көру терезесі ретінде тамаша материал.
Сапфирдің артықшылығы оның қысымға төзімділігі: ол жарылу алдында қысымға төтеп бере алады.Сапфирдің қысым күші шамамен 2 ГПа құрайды.Керісінше, болаттың қысым күші 250 МПа (сапфирден 8 есе дерлік аз) және горилла әйнегі (™) 900 МПа (сапфирдің жартысынан аз) қысымға төзімді.Сапфир, сонымен бірге, тамаша химиялық қасиеттерге ие және барлық дерлік химиялық заттарға инертті, сондықтан оны коррозиялық материалдар бар жерлерде қолайлы етеді.Оның жылу өткізгіштігі өте төмен, 25 Вт м'(-1) К^(-1) және өте төмен жылу кеңею коэффициенті 5,8×10^6/C: жоғары немесе жоғары температурада деформация немесе жылу жағдайларының кеңеюі жоқ. температуралар.Дизайныңыз қандай болса да, сіз оның теңіз астындағы 100 метрде немесе орбитада 40K биіктікте бірдей өлшемдер мен рұқсаттарға ие екеніне көз жеткізе аласыз.
Біз бұл беріктік пен сызатқа төзімді терезелерді тұтынушы қолданбаларында, соның ішінде вакуумдық камераларда және жоғары температуралы пештерде қолдандық.
Пешке арналған сапфир терезесі 300 нм-ден 5500 нм-ге дейінгі диапазонда (ультракүлгін, көрінетін және инфрақызыл аймақтарды қамтитын) тамаша өткізгіштікке ие және 300 нм-ден 500 нм толқын ұзындығында 90% дерлік өткізу жылдамдығында шыңдарға жетеді.Сапфир қос сыну материалы болып табылады, сондықтан оның көптеген оптикалық қасиеттері кристалдың бағытына байланысты болады.Оның қалыпты осінде оның сыну көрсеткіші 350 нм-де 1,796-дан 750 нм-де 1,761-ге дейін ауытқиды, тіпті температура айтарлықтай өзгерсе де, ол өте аз өзгереді.Жақсы жарық өткізгіштігі мен кең толқын ұзындығының арқасында біз жиі пештердегі инфрақызыл линзалар конструкцияларында сапфир терезені жиі қолданамыз, егер кең таралған көзілдірік жарамсыз болса.
Міне, сапфирді қарау терезесінің қалыңдығының тәжірибені есептеу формуласы:
Th=√( 1,1 x P x r² x SF/MR)
қайда:
Th=Терезенің қалыңдығы (мм)
P = Жобалық пайдалану қысымы (PSI),
r = Қолдау көрсетілмейтін радиус (мм),
SF = Қауіпсіздік коэффициенті (4-тен 6-ға дейін) (ұсынылған ауқым, басқа факторларды қолдануы мүмкін),
MR = Жарылу модулі (PSI).Сапфир 65000PSI ретінде
Мысалы, диаметрі 100 мм және радиусы 45 мм қолдаусыз 5 атмосфералық қысым дифференциалы бар ортада қолданылатын сапфир терезенің қалыңдығы ~3,5 мм (қауіпсіздік коэффициенті 5) болуы керек.
