Dômes optiques personnalisés en saphir monocristallin, fenêtre de protection en saphir

Dôme optique en saphir monocristallin personnalisé

Un dôme en saphir est une fenêtre optique hémisphérique ou hyperhémisphérique faite de saphir monocristallin synthétique (α-Al2O3).Il n'est pas fabriqué partir de saphir naturel, mais est fabriqué partir de cristaux simples d'oxyde d'aluminium de haute pureté grce une croissance spécifique des cristaux et des techniques de traitement optique de haute précision.Il est le choix préféré pour les applications les plus exigeantes dans les systèmes optiques haut de gamme.

Conçu pour les environnements extrêmes, le dôme en saphir est une couverture de protection optique avancée.Sa structure hémisphérique fournit le champ de vision le plus large possible (FOV) pour les capteurs d'imagerie internes ou les systèmes optiques tout en minimisant la traînée aérodynamique.

1. Matériau de base:Il ne s'agit pas d'un type de verre, mais d'un matériau monocristallin avec des orientations cristallines spécifiques.Cela signifie que ses propriétés mécaniques et optiques ne sont pas entièrement isotropes et doivent être optimisées par un traitement orienté cristallin.
2. Processus de fabrication:Les grandes boules de saphir sont d'abord cultivées l'aide de la méthode d'échange thermique (HEM) ou de la méthode de Czochralski.polissage de précision la poudre de diamantLe traitement d'un hémisphère haute qualité optique, en particulier le polissage de la surface interne, est technologiquement difficile et coûteux.
3. Objectif de la conception:Il a été développé pour répondre aux exigences d'observation et de protection dans des environnements haute vitesse, haute pression, haute température ou hautement corrosifs où le verre optique traditionnel échoue.Ce n'est pas seulement une "fenêtre", mais la "corte" la plus importante de tout le système optique..

Caractéristiques du dôme de saphir

Les propriétés du dôme de saphir sont presque entièrement dérivées de sa structure monocristalline et de sa composition chimique, ce qui le distingue de nombreux matériaux:

1. Dureté de surface extrêmement élevée et résistance aux rayures:

• Le dôme de saphir a une dureté de Mohs de 9, juste derrière le diamant, ce qui signifie qu'il est presque imperméable aux rayures du sable, des débris ou d'autres particules.maintenir la clarté optique pendant de longues périodes sans remplacement fréquent.

2Excellente transmission large spectre:

• Le dôme de saphir présente une très large plage de transmission, des longueurs d'onde ultraviolettes (environ 0,15 μm) l'infrarouge moyen (environ 5,5 μm).Cela le rend approprié non seulement pour l'imagerie de la lumière visible, mais aussi pour les systèmes optiques UV et IR.

3Résistance la pression et aux chocs:

• Le dôme en saphir a une résistance la compression exceptionnellement élevée, capable de résister une pression hydrostatique énorme (par exemple, pour les submersibles en haute mer).Son intégrité structurelle lui permet également de résister aux chocs des gouttelettes d'eau, le sable, et même les coups d'oiseaux lors d'un vol grande vitesse.

4- Une inerté chimique et une stabilité thermique exceptionnelles:

• Le dôme de saphir est insoluble dans l'eau, résistant aux acides et aux alcalis forts et très stable dans l'eau de mer.il maintient la stabilité dimensionnelle haute température sans ramollir ou se déformer comme le verre.

5Faible rayonnement thermique:

• Le dôme de saphir présente une faible émission propre dans la bande infrarouge moyenne, ce qui est essentiel pour les systèmes de guidage infrarouge et d'imagerie thermique.Cela empêche le bruit thermique généré par le dôme lui-même d'interférer avec la qualité d'imagerie des capteurs internes.

Applications du dôme en saphir

Les applications des dômes en saphir sont presque exclusivement concentrées dans les domaines militaires, aérospatiaux et de recherche scientifique de pointe:

• Systèmes de recherche et de suivi infrarouge (IRST):

Les dômes en saphir sont utilisés comme fenêtres de protection l'avant des capsules électro-optiques sur les avions militaires, les drones ou les navires de guerre.tandis que la transmission élevée et la faible émission propre assurent une image claire et précise de la cible pour les capteurs IR et électro-optiques internes.

• Les chercheurs de missiles:

Une composante essentielle des viseurs infrarouges des missiles air-air et sol-air.et sa résistance aux températures élevées lui permet de résister la chaleur aérodynamique causée par le frottement de l'air pendant le vol grande vitesse du missile, empêchant la perte de signal cible due la "barrière thermique".

• Équipement d'exploration en haute mer:

Les dômes en saphir utilisés comme fenêtres d'observation ou boîtiers de caméra pour les submersibles en haute mer et les véhicules télécommandés (ROV).Leur extrême résistance la pression et la corrosion protègent les caméras et les capteurs plusieurs milliers de mètres de profondeur..

• Protection contre les fenêtres et les capteurs haute pression:

Dans les environnements industriels, utilisés comme points de vue dans des environnements extrêmement haute pression, haute température ou corrosifs, tels que les réacteurs chimiques et les systèmes d'oxydation de l'eau supercritique.

• Équipement de recherche scientifique de pointe:

Les dômes en saphir sont utilisés dans des installations expérimentales optiques spécialisées, des chambres d'échantillonnage spectrométriques ou des instruments scientifiques nécessitant des champs de vision extrêmement larges et une grande durabilité.

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1Q: quoi sert un dôme en saphir?
R: Un dôme en saphir est principalement utilisé comme une fenêtre optique extrêmement durable pour protéger les caméras sensibles et les capteurs dans les missiles, les véhicules sous-marins,et les avions militaires d' environnements difficiles comme la haute pression, l'abrasion et les températures extrêmes.

2Q: Pourquoi le saphir est-il utilisé pour les dômes?
R: Le saphir est utilisé pour les dômes car il offre une combinaison unique de dureté exceptionnelle (résistance aux rayures), une large transmission optique des UV aux IR et une résistance structurelle élevée,qui sont essentiels pour survivre des applications aérospatiales et maritimes exigeantes.

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