Glossar Vitron – Ihr Material Spezialist
A - H
AR-Beschichtung
Zur Erhöhung der Lichtdurchlässigkeit werden optische Funktionsflächen mit reflexionsmindernden Schichten aus Materialien mit angepassten Brechzahlen belegt. Je höher die Brechzahl des Mediums ist, desto nötiger ist zur Erhöhung der Transmission eine AR-Beschichtung. Man unterscheidet schmalbandige und breitbandige Entspiegelungen. Durch Mehrfachschichten können in ausgewählten Wellenlängenbereichen auch für Materialien mit hohen Brechzahlen Lichtdurchlässigkeiten von über 99% ermöglicht werden.
Brechzahl
Die Brechzahl, auch Brechungsindex genannt, ist eine wichtige Größe in der geometrischen Optik. Sie charakterisiert die Brechung und Reflexion des Lichtes beim Passieren einer Grenzfläche zweier Medien. Sie ist der Quotient aus der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und der im jeweiligen Medium. Die Brechzahl ist wellenlängenabhängig, Dadurch gelingt die spektrale Zerlegung des Lichtes.
CVD-Chemical Vapor Deposition
Verfahren zur Abscheidung von festen Schichten durch Reaktion oder Zersetzung gasförmiger Ausgangsstoffen (Chemical Vapor Deposition). Diese Methode wird in großem industriellen Umfang zur Oberflächenmodifizierung durch Aufbringen dünner Schichten auf ein Substrat angewendet, z.B. Titannitrid auf Hartmetallwerkzeuge. Durch Reaktion von Zinkdampf mit Schwefelwasserstoffgas wird polykristallines Zinksulfid auf einem Substrat abgeschieden. Nach einigen hundert Stunden kann man die zentimeterdicken Platten von dem Substrat lösen und als Optikmaterial weiter verarbeiten. Entsprechend können auch polykristallines Zinksulfid und Siliziumcarbid hergestellt werden.
CVD-Zinksulfid
CVD-Zinksulfid wird über einen CVD-Prozess aus Zinkdampf und Schwefelwasserstoff hergestellt. Das polykristalline Material besteht überwiegend aus der kubischen Zinkblende. Geringe Anteile der hexagonalen Modifikation Wurzit und andere Defekte führen zu starker Lichtstreuung im sichtbaren und nahen Infrarotbereich. Das gelbe, im Sichtbaren opake Material wird deshalb nur im mittleren Infrarotbereich (7,5 bis 11 m) eingesetzt. Es wird häufig als "as grown" oder FLIR-Material bezeichnet. Durch Heißisostatisches Pressen kann das FLIR-Material in das farblose, auch im Sichtbaren transparente, multispektrale Zinksulfid überführt werden.
Chalkogenidgläser
Chalkogenidgläser sind eine Gruppe von amorphen Festkörpern in deren Netzwerk die glasbildenden Elemente Silizium und Sauerstoff (wie in "normalen" Gläsern) durch Germanium, Arsen und den schwereren Chalkogenen Schwefel, Selen und Tellur enthalten sind. Wegen der schwereren Elemente und schwächeren chemischen Bindung verschiebt sich die Lichtdurchlässigkeit aus dem sichtbaren in den infraroten Spektralbereich. Chalkogenidgläser sind Halbleiter. Die mechanische Festigkeit und thermische Beständigkeit sind kleiner, aber die Wärmedehnung deutlich größer als bei Gläsern für den sichtbaren Spektralbereich.
Heiss-Isostatischen Pressens (HIP)
HIP bedeutet Heiss-Isostatisches-Pressen, ein Verfahren, welches zur Qualitätsverbesserung von pulvermetallurgischen Produkten oder Metallgussteilen verwendet wird. Dabei werden die Teile in speziellen Autoklaven bei hohen Temperaturen und durch hohen, allseitig einwirkenden Druck eines Inertgases nachverdichtet. Der Druck kann bis zu 200 MPa und die Temperatur bis 1400°C betragen. CVD-Zinksulfid kann durch einen HIP-Prozess von der opaken FLIR-Qualität in die multispektrale Form überführt werden.
I - W
IR-Materialien
IR-Materialien werden zur Herstellung von optischen Komponenten (Linsen, Fenster, Prismen u.s.w.) für die Anwendung im infraroten Spektralbereich benötigt. Allen diesen Materialien ist gemeinsam, dass sie für Infrarotstrahlung transparent sind. Ansonsten zeichnet sich diese Gruppe durch eine große Vielfalt aus: ionische Einkristalle (z.B. Natriumchlorid), Halbleiter in einkristalliner oder polykristalliner Form (z.B. Germanium oder Silizium), polykristalline II-VI-Verbindungen (z.B. Zinksulfid oder Zinkselenid) oder Chalkogenidgläser. Das ist nur eine kleine Auswahl.
maschinell bearbeitbare Glaskeramik
Unter Glaskeramik versteht man einen Werkstoff, der durch gesteuerte Kristallisation aus einem Glas hergestellt worden ist. Die Art der Kristalle bestimmen dabei die gewünschten Eigenschaften der Glaskeramik. Die maschinell bearbeitbare Glaskeramik VITRONIT enthält 60 % einer Glimmerphase in einer Glasmatrix. Wegen der guten Spaltbarkeit der Glimmerkristalle kann VITRONIT mit Hartmetallwerkzeugen spanend bearbeitet werden. Sie eignet sich besonders zur Herstellung hochpräziser Keramikbauteile. Ein Brennen ist nicht erforderlich.
optischen Komponenten
Optische Komponenten sind ungefasste Linsen, Prismen, Fenster u.s.w.
Transmission
Unter Transmission versteht man die Durchlässigkeit eines optischen Materials für Licht. Den Anteil des Lichtstromes, der ein transparentes Bauteil komplett durchdringt, bezeichnet man als Transmissionsgrad. Er ist eine Funktion der chemischen und physikalischen Struktur und variiert mit der Wellenlänge. Die Intensität des einfallenden Lichtstromes wird durch Reflexion an den beiden Oberflächen und durch Absorption im Material gemindert. Der Transmissionsbereich ist der Bereich des elektromagnetischen Spektrums in dem die Absorption viel kleiner ist, als die Transmission.
Wärmebildkameras
Wärmebildkameras sind bildgebende Geräte ähnlich einer photographischen Kamera. Der Unterschied besteht im genutzten Spektralbereich. Wärmebildkameras arbeiten üblicherweise im Bereich von 1 bis 12 µm. Die abbildende Optik muss deshalb für diese Wellenlängen transparent sein. Das Wärmebild wir auf gekühlte oder ungekühlte Detektoren projiziert und visualisiert. Wärmebildkameras werden als Nachtsichtgeräte im Sicherheits- und Militärbereich verwenden. In letzter Zeit nehmen ingenieurtechnische Anwendungen und der Einsatz im Automobil stark zu.
