Фториды YbF3 в Минске

Фториды YbF3 — иттербий трифторид для оптических и лазерных систем

Фторид иттербия (YbF) — неорганическое соединение редкоземельного металла иттербия с фтором, выпускаемое в виде порошка высокой чистоты, гранул и спеченных мишеней. Материал востребован в производстве фторидных оптических элементов, работающих в диапазоне 0,3–10 мкм, включая ИК-область, где традиционные оксидные материалы демонстрируют значительное поглощение. YbF характеризуется низким показателем преломления (1,52 на длине волны 1 мкм), высокой прозрачностью от УФ до дальнего ИК и термической стабильностью до 800 C в инертной атмосфере.

Основное применение YbF — осаждение просветляющих и защитных покрытий на подложки из халькогенидных стекол, германия, кремния и селенида цинка. Такие покрытия используются в тепловизионных камерах, инфракрасных спектрометрах, лидарах и системах ночного видения. В лазерной технике YbF выступает легирующей добавкой в фторидных матрицах (LiYF, CaF) для создания активных сред с диодной накачкой на длинах волн 1,03–1,05 мкм.

Технические характеристики YbF

Материал поставляется с чистотой 99,9–99,99 % (3N–4N) по редкоземельным примесям. Контролируемые параметры включают гранулометрический состав (1–5 мкм для испарительных процессов, 3–10 мм для гранул), содержание кислорода и влаги, а также насыпную плотность. Для вакуумного напыления применяются таблетированные формы, обеспечивающие стабильную скорость испарения при электронно-лучевом нагреве.

Применение в производстве оптических компонентов

При вакуумном напылении YbF формирует плотные аморфные слои с низким уровнем рассеяния. Материал совместим с испарителями на основе электронного луча и резистивных источников. Оптимальные режимы осаждения: температура подложки 150–250 C, скорость осаждения 0,5–2 нм/с, остаточное давление не выше 2 10 Па. Многослойные структуры на основе YbF/ZnS обеспечивают коэффициент пропускания более 98 % в диапазоне 8–12 мкм, что критично для тепловизионных объективов.

В лазерной технике YbF используется как компонент фторидных стекол и кристаллов с высокой концентрацией ионов Yb. Такие среды характеризуются широкой полосой усиления (40–60 нм), длительным временем жизни возбужденного состояния (1,5–2 мс) и низким квантовым дефектом, что позволяет достигать высокой эффективности при диодной накачке. Фторидные матрицы на основе YbF применяются в волоконных лазерах, усилителях и генераторах ультракоротких импульсов.

Условия эксплуатации и хранения

YbF гигроскопичен, поэтому требует хранения в герметичной таре с осушителем. При работе с порошком необходимо использовать перчатки и респиратор — вдыхание частиц редкоземельных фторидов недопустимо. Осажденные пленки устойчивы к воздействию влаги и сохраняют оптические свойства при относительной влажности до 80 %. Для продления срока службы покрытий в агрессивных средах рекомендуется нанесение защитного слоя из ZnS или YO.

Вопросы и ответы