Фториды LiF в Минске

Фторид лития LiF: оптические монокристаллы и прессовки для ИК-диапазона

Фторид лития LiF — щёлочно-галоидное соединение с кубической гранецентрированной решёткой типа NaCl (пространственная группа Fm3m). Плотность — 2,64 г/см, температура плавления — 848 C, ширина запрещённой зоны — около 13,6 эВ. Материал прозрачен в диапазоне 0,12–7,0 мкм, что перекрывает вакуумный ультрафиолет, видимую область и ближнюю ИК-зону. Показатель преломления при 0,6 мкм — 1,392; при 5 мкм — 1,32. Растворимость в воде при 20 C — 0,27 г/100 мл, что требует влагозащитной упаковки и регламентированных условий хранения.

Формы поставки и марки

• Монокристаллические окна и линзы диаметром 10–150 мм, толщиной 1–30 мм
• Поликристаллические прессовки и таблетки для ИК-спектроскопии
• Оптический порошок квалификации «ос. ч.» с содержанием основного вещества не менее 99,99 %
• Заготовки для лазерных элементов с примесью F-центров окраски
• Сцинтилляционные пластины и детекторные элементы

Оптические и физические параметры

Кристаллы LiF применяются в качестве окон и светоделителей в спектрометрах ВУФ-диапазона, в эксимерных лазерах на KrF (248 нм) и ArF (193 нм), а также в качестве выходных окон мощных CO-лазеров при условии просветляющих покрытий. Рабочий диапазон температур без потери оптических свойств — от –196 C до +400 C. Теплопроводность при 300 К — 11,3 Вт/(мК), что обеспечивает устойчивость к термоудару при импульсных нагрузках. Микротвёрдость по Кнупу — 100–120 кгс/мм, кристалл пластичен при комнатной температуре и обрабатывается алмазным точением.

Применение в приборостроении и промышленности

• Входные и выходные окна эксимерных лазеров KrF, ArF, XeCl в литографических установках
• Светоделители и призмы в спектрофотометрах ВУФ- и ИК-диапазона
• Сцинтилляционные детекторы и дозиметры ионизирующего излучения
• Термолюминесцентные дозиметры на основе LiF:Mg, Ti и LiF:Mg, Cu, P
• ИК-окна в газоанализаторах и пирометрах, работающих в ближней ИК-области
• Матрицы для матрично-активированной лазерной десорбции в масс-спектрометрии

Эксплуатационные ограничения

Гигроскопичность LiF ниже, чем у KBr и NaCl, однако длительный контакт с влажной атмосферой вызывает помутнение поверхности и рост микрорельефа. Рекомендуемая относительная влажность при хранении — не выше 40 % при 20–25 C. Кристаллы чувствительны к термоудару при скоростях нагрева свыше 5 C/мин. Оптические элементы требуют просветляющих покрытий на основе фторидов редкоземельных металлов для снижения френелевских потерь (около 5,6 % на грань).

Вопросы и ответы