Calciumfluorid-Fenster (CaF₂) für FTIR, ATR & Mittel-IR
This post is also available in:
Ein Calciumfluorid-Optikfenster (CaF₂) ist ein Einkristallfenster aus Alkalifluorid mit hoher Transmission von 130 nm (Vakuum-UV) bis 9 µm (Mittel-IR), eingesetzt in FTIR-Küvetten, ATR-Zubehör, Mittel-IR-Laseroptik und Röntgenspektroskopie wo Standardquarz oberhalb 3,5 µm undurchsichtig wird und Saphir oberhalb 5 µm. CaF₂ ist mechanisch weicher als Quarz (Knoop 158 vs. 540) und auf langen Zeitskalen wasserlöslich, doch sein IR-Fenster jenseits von Quarz macht es für Kohlenwasserstoff-, Biomolekül- und Gasphasen-IR-Arbeit unverzichtbar.
Einkristall-CaF₂ · FTIR · ATR · Mittel-IR · Excimerlaser
Calciumfluorid-Fenster (CaF₂) für FTIR-, ATR- & Mittel-IR-Anwendungen
CaF₂ deckt den breitesten Spektralbereich aller gängigen optischen Materialien ab: von 130 nm im Vakuum-UV bis 9000 nm im Mittel-IR. Es ist das Standard-Fenstermaterial für FTIR-Messküvetten, ATR-Kristalle und 193-nm-ArF-Excimerlaser-Optik. Dieser Leitfaden behandelt Transmissionseigenschaften, die Realität des weichen und hygroskopischen Handlings, den Aufbau von FTIR-Messküvetten, ATR-Geometrie, Montage in getrockneten Umgebungen und die Sonder-CaF₂-Geometrie, die MachinedQuartz für OEM-Partner fertigt.
130–9000 nm
Breitester Bereich
Mohs 4
Weich: vorsichtig handhaben
61
Lager-SKUs
2 Stk.
Sonder-MOQ
Calciumfluorid ist das optische Material, das als einziges den breitesten nutzbaren Wellenlängenbereich abdeckt. Von 130 nm im Vakuum-UV (tief genug für ArF-Excimerlaser-Arbeit und Synchrotron-Strahllinien) bis 9 µm im Mittel-IR (das gesamte FTIR-Fingerprint-Gebiet abdeckend) transmittiert CaF₂ dort, wo weder Quarzglas noch Saphir es können. Allein dieser Vorteil macht es zum De-facto-Fenstermaterial für FTIR-Messküvetten, ATR-Kristalle, Fotolithografie-Optik und jede Anwendung, die Tief-UV- und Mittel-IR-Anforderungen in einem optischen Weg verbindet.
Der Kompromiss ist mechanische und chemische Empfindlichkeit. CaF₂ ist Mohs 4 (weich, verkratzt leicht), teilweise in Wasser und Säuren löslich, über Monate hygroskopisch und thermoschockempfindlich. Produktiv mit CaF₂ zu arbeiten bedeutet, es anders als Saphir oder Quarz zu behandeln: trockene Lagerung im Exsikkator, Reinigung nur mit Linsenpapier, kontrolliertes Temperaturrampen. Dieser Leitfaden behandelt, wann CaF₂ das richtige Material ist, wie man es korrekt handhabt, und die FTIR-Messküvetten-, ATR-Kristall- und Excimer-Optik-Anwendungen, in denen es praktisch unersetzlich ist. Das 61-SKU-CaF₂-Sortiment von MachinedQuartz deckt Lagermaße von Ø 6 mm bis Ø 50 mm ab; Sondergeometrie ist für OEM-Arbeit Routine.
Was MachinedQuartz Ihnen mitteilen möchte. Sonder-CaF₂-Geometrie ab 2 Stück: Sie brauchen keine 50-Stück-Verpflichtung für einen Sonderdurchmesser, eine Sonderdicke oder eine Keilgeometrie. Die Lieferzeit für Sonder-CaF₂ beträgt typischerweise 18–30 Arbeitstage (etwas länger als bei Saphir, weil die Lieferkette enger ist). Für Spezialbedarf (bestimmte Orientierung, auf Ihre Laserwellenlänge abgestimmte AR-Beschichtungen, ATR-Kristallwinkel) arbeiten wir mit qualifizierten Vakuumbeschichtungs- und Kristallorientierungs-Partnern zusammen. Senden Sie eine Skizze und Menge; wir antworten innerhalb eines Werktags.
1. Warum CaF₂: das Argument des Spektralbereichs
Calciumfluorid ist aus einem bestimmten Grund gerechtfertigt: einer Spektralabdeckung, die kein anderes gängiges optisches Material erreicht. Der Bereich 130–9000 nm deckt Vakuum-UV (Synchrotron-Strahllinien, ArF-Excimerlaser bei 193 nm), das gesamte UV-Vis-NIR (wo auch Quarz und Saphir funktionieren) und entscheidend das Mittel-IR-Fingerprint-Gebiet (5–9 µm) ab, in dem weder Quarz noch Saphir transmittiert.
Wo CaF₂ die einzige praktikable Wahl ist
- FTIR-Messküvetten im Fingerprint-Gebiet (5–9 µm): Saphir endet bei 5 µm, Quarz bei 2,5 µm. CaF₂ deckt das gesamte analytische FTIR-Band ab. ZnSe und Ge reichen über 9 µm hinaus, sind aber dunkler und teurer.
- 193-nm-ArF-Excimerlaser-Optik: CaF₂ transmittiert bei 193 nm sauber; Quarzglas beginnt dort erheblich zu absorbieren; Saphir ist an seiner UV-Grenze. CaF₂ ist der Standard für ArF-Fotolithografie-Optik, Augenchirurgie und 193-nm-Forschung.
- VUV- / Vakuum-UV-Anwendungen unter 190 nm: CaF₂ transmittiert bis ~130 nm (das einzige gängige Material mit nennenswerter Transmission unter 150 nm). Verwendet in Synchrotron-Strahllinienfenstern, Vakuum-UV-Spektroskopie und astrophysikalischen Instrumenten.
- Kombinierte Tief-UV- + Mittel-IR-Anwendungen: wenn ein optischer Weg sowohl UV als auch Mittel-IR braucht (Mehrwellenlängen-Sensoren, kreuzgekoppelte Spektroskopiesysteme), ist CaF₂ die Einmateriallösung.
Wo CaF₂ NICHT die richtige Wahl ist
- UV-Vis-Routinearbeit (200–700 nm): Quarzglas zu 1/3 bis 1/10 der Kosten ist die bessere Wahl; CaF₂ ist überdimensioniert
- Hochdruck- oder mechanisch belastete Anwendungen: CaF₂ ist weich (Mohs 4) und spröde: Saphir ist das richtige Material für Druckzellen
- Hygroskopische Umgebungen (langfristige feuchte Lufteinwirkung): CaF₂ verschlechtert sich über Monate; wählen Sie Saphir oder Quarz
- Mittel-IR jenseits 9 µm: ZnSe (transparent bis 14 µm) oder Germanium (bis 14 µm) übernehmen
- Aggressive Säureumgebungen (Mineralsäurespritzer): CaF₂ ist in HCl, HNO₃, H₂SO₄ langsam löslich: nicht für direkte Säureeinwirkung
Für eine breitere Auswahl an Fenstermaterialien siehe unsere Vergleichshilfe für optische Fenster und den verwandten Saphirfenster-Tiefenartikel. CaF₂ ist der dritte Artikel dieser Trilogie.
2. CaF₂-Grundlagen: Zuchtmethoden und Qualitäten
Calciumfluorid ist ein kubisches Einkristallmaterial (Flussspat-Struktur), synthetisch gezüchtet. Drei Produktionsmethoden decken den kommerziellen Markt ab.
Zuchtmethoden
- Bridgman-Stockbarger: die dominierende Methode. Geschmolzenes CaF₂ in einem Graphit- oder Pt-Tiegel wird langsam durch einen Temperaturgradienten geführt und erzeugt Einkristall-Boules bis 200–300 mm Durchmesser. Verwendet für nahezu alle CaF₂-Fenster in optischer Qualität.
- Czochralski: dieselbe Methode wie bei Saphir und Silizium. Bei CaF₂ weniger gängig, weil Bridgman für Fluoride bessere optische Homogenität liefert. Verwendet für Material in höchster Reinheit und Laserqualität.
- Natürlich vorkommender Flussspat: abgebauter Flussspat (dasselbe Mineral) wird gelegentlich in günstiger IR-Optik verwendet, enthält aber Verunreinigungen, die die Transmission verschlechtern, und wird nicht für analytische FTIR-Arbeit eingesetzt. Sämtliches CaF₂ von MachinedQuartz ist synthetischer Einkristall.
Qualitäten
- UV-Qualität (manchmal „UV-grade“ oder „VUV-grade“ genannt): höchste Reinheit, geringste Streuung, Transmission optimiert für 130–300 nm. Verwendet für ArF-Excimerlaser-Optik, VUV-Spektroskopie. ~ 50 % Aufpreis gegenüber Standard.
- IR-Qualität / Standardqualität: das Arbeitspferd für FTIR-Messküvetten, ATR-Kristalle, Mittel-IR-Optik. Etwas höhere Verunreinigung als UV-Qualität, aber ausreichend für den Bereich 1–9 µm, in dem die Verunreinigungen von Standard-CaF₂ nicht absorbieren. Der MachinedQuartz-Standard.
- Laserqualität: engere Streu- und Absorptionsspezifikationen für Hochleistungs-193-nm-ArF-Laserresonator-Optik; ~ 100 % Aufpreis. Auf Anfrage für OEM-Lasersystembestellungen verfügbar.
Kristallorientierung und Doppelbrechung
CaF₂ ist kubisch (keine inhärente Doppelbrechung). Standardfenster werden typischerweise mit der (111)-Kristallebene parallel zur polierten Fläche geliefert, da dies die natürliche Spaltebene ist und eine etwas bessere Polierqualität bietet. (100)-Orientierung ist ebenfalls verfügbar, aber teurer zu polieren. Für die meisten Fensteranwendungen wird die Orientierung nicht ausdrücklich angegeben.
Runde FensterCaF₂ in optischer Qualität
130-9000 nm Transmission · der FTIR-Spezialist
Sonderangebot →
Kleiner ØKompakte Fenster
Ø 6 mm + kleiner auf Anfrage · für Mikro-FTIR-Küvetten
Materialien vergleichen →3. Transmissionsspektrum: was CaF₂ einzigartig macht
Der Transmissionsbereich 130–9000 nm ist es, der den Aufpreis von CaF₂ gegenüber Quarzglas für bestimmte Anwendungen rechtfertigt. Die wichtigsten Merkmale:
Tief-UV-Grenze bei 130 nm
CaF₂ transmittiert bis hinab zu etwa 130 nm im Vakuum-Ultraviolett. Das liegt unter der praktischen Grenze jedes anderen gängigen optischen Materials: Quarzglas endet bei 190 nm, Saphir bei 185 nm, MgF₂ bei 120 nm (besser als CaF₂ im Tief-UV, aber mit schlechterem Mittel-IR), LiF bei 105 nm (bestes UV, aber mechanisch schwach). Für 193-nm-ArF-Excimerlaser-Arbeit liefert CaF₂ 92 % Transmission pro Fläche unbeschichtet, vs. 88 % bei Quarzglas und 85 % bei Saphir.
Ausgezeichnete UV-Vis-NIR-Transmission
Über den Standard-UV-Vis-NIR-Bereich (200–1500 nm) transmittiert CaF₂ mit > 92 % pro Fläche. Das ist mit Quarzglas und Saphir vergleichbar; CaF₂ bietet keinen UV-Vis-Vorteil, der seine Kosten für routinemäßige Sichtbarlicht-Arbeit rechtfertigt.
Mittel-IR-Transmission bis 9 µm
Das ist die entscheidende Anwendung. Das Mittel-IR-Fingerprint-Gebiet (5–9 µm, entspricht 2000–1100 cm⁻¹) ist der Bereich, in dem die meisten organischen Molekülschwingungen auftreten: C-H-Deformation, C-N-Streckung, C-O-Streckung, P=O-Streckung. CaF₂ transmittiert sauber durch diesen gesamten Bereich; Saphir endet bei 5 µm und Quarz bei 2,5 µm. Für FTIR-Messküvetten, die das analytische Fingerprint-Gebiet abdecken, ist CaF₂ der Standard.
Wo CaF₂ endet
Über 9 µm beginnen die Ca-F-Gitterschwingungen zu absorbieren und die Transmission fällt steil ab: 80 % bei 9 µm, 50 % bei 10 µm, nahe null bei 12 µm. Für FTIR-Arbeit über 9 µm ist ZnSe (8 % Absorption pro Fläche, transparent bis 14 µm) die Standardalternative; für das Fern-IR über 14 µm übernehmen KBr- oder Polyethylen-Fensterküvetten.
Brechungsindex und Dispersion
CaF₂-Brechungsindex bei 588 nm: 1,434 (niedriger als Quarz mit 1,458 und Saphir mit 1,768). Der niedrige Brechungsindex verleiht CaF₂ die geringste Fresnel-Reflexion der drei (~3 % pro Fläche unbeschichtet, vs. 4 % bei Quarz und 7,4 % bei Saphir). Für unbeschichtete Breitbandfenster ist das ein kleiner, aber realer Effizienzvorteil.
4. Die weiche und empfindliche Realität: mechanische Eigenschaften
CaF₂ ist mechanisch das empfindlichste der drei gängigen optischen Fenstermaterialien. Das prägt, wie es gehandhabt werden muss und wo es nicht spezifiziert werden sollte.
| Eigenschaft | CaF₂ | Saphir | Quarzglas |
|---|---|---|---|
| Härte (Mohs) | 4 | 9 | 5.5-6.5 |
| Vickers HV (kg/mm²) | 158 | 1900 | 600 |
| Knoop (kg/mm²) | 140-160 | 1370 | 540 |
| Druckfestigkeit | ~ 100 MPa | ~ 2 GPa | ~ 1 GPa |
| Zugfestigkeit | ~ 35 MPa | ~ 350 MPa | ~ 50 MPa |
| Elastizitätsmodul | 76 GPa | 345 GPa | 73 GPa |
| Dichte (g/cm³) | 3.18 | 3.97 | 2.20 |
| Wärmeausdehnung | 19 × 10⁻⁶ /K | 5,6–6,6 | 0.55 |
| Max. Temperatur (trocken) | 800 °C | 1500–1800 °C | 1100 °C |
| Spaltbarkeit | (111) vollkommen | keine | keine |
Was „Mohs 4“ in der Handhabungspraxis bedeutet
- Sandpartikel zerkratzen CaF₂: jeder Silica- oder Quarzstaub über ~5 µm kann unter normalem Handdruck einen sichtbaren Kratzer hinterlassen. Immer vor dem Wischen mit Luft abblasen.
- Papiertuch (Kimwipe) hinterlässt Mikrokratzer: nur Linsenpapier, Fensterleder oder Laserreinigungstücher verwenden, die für weiche Optik ausgelegt sind.
- Pinzettenkontakt beschädigt die optische Fläche: immer mit Handschuhen an der Kante anfassen; niemals Metallpinzetten die polierte Fläche berühren lassen.
- Spaltung entlang der (111)-Ebene: CaF₂ spaltet natürlich entlang der kristallographischen (111)-Ebene. Stoßbelastungen vermeiden: ein scharfer Stoß kann ein Fenster sauber entlang der Spaltrichtung spalten.
Thermoschockempfindlichkeit
Der Wärmeausdehnungskoeffizient von CaF₂ beträgt 19 × 10⁻⁶ /K: etwa 35-mal so hoch wie der von Quarzglas und 3-mal so hoch wie der von Saphir. Dieser hohe CTE in Verbindung mit der (111)-Spaltbarkeit macht CaF₂ höchst thermoschockempfindlich:
- Maximale Temperaturrampe: ~50 °C/min beim Aufheizen; ~30 °C/min beim Abkühlen
- Plötzlicher Kontakt zwischen heißem CaF₂ und kaltem Lösungsmittel (z. B. ein 60-°C-Fenster in ein 20-°C-Reinigungsbad zu tauchen) verursacht sofortige Rissbildung
- Heiße Fenster müssen vor jedem Reinigungsschritt bis auf 30 °C an die Umgebungstemperatur abkühlen dürfen
- Die Montage in thermisch wechselbelasteten Umgebungen erfordert eine CTE-tolerante Halterung (O-Ring-Stirndichtung oder schwimmende Halterung, keine direkte Epoxidverklebung)
Die häufigsten CaF₂-Ausfallarten, die wir im Kundenfeedback sehen. (1) Zerkratztes Fenster durch grobes Wischen (Kimwipe statt Linsenpapier): ~30 % der Reklamationen wegen zerstörter Fenster. (2) Oberflächenbeschlag durch feuchte Lagerung (kein Exsikkator): ~25 %. (3) Riss durch Thermoschock beim Reinigen (heiße Probe + kalte Spülung): ~20 %. (4) Kantenabsplitterung durch Pinzettenkontakt: ~15 %. (5) Spaltriss durch Sturz oder Stoß: ~10 %. Alle fünf sind durch eine korrekte Handhabungs-SOP vermeidbar; mit Disziplin hält ein CaF₂-Fenster Jahre.
5. Hygroskopisches Handling & chemische Beständigkeit
CaF₂ verschlechtert sich bei längerer Einwirkung von atmosphärischem Wasserdampf. Die Verschlechterung ist langsam, aber kumulativ: über Monate entwickelt eine freiliegende Oberfläche einen durchscheinenden Beschlag (das Ergebnis langsamer Hydrolyse zu Ca(OH)₂ und HF). Die Oberflächenrauheit nimmt zu, die Transmission sinkt und die polierte Fläche wird irreparabel.
Lagerprotokoll
- Aktive Nutzung: Fenster in einem Exsikkator mit frischem Silicagel oder wasserfreiem Calciumsulfat lagern, RH < 10 %. Trockenmittel austauschen, wenn es die Farbe wechselt (typischerweise verfärbt sich blaues Silicagel bei Sättigung nach Rosa).
- Langzeitlagerung: mit Trocken-N₂ gespülter Schrank oder Vakuumexsikkator, RH < 5 %. Hochwertige Referenzstandards (Laborarbeit in Laserqualität) verwenden gelegentlich versiegelte, evakuierte Behälter.
- Im eingebauten Zustand (FTIR-Küvette): die zusammengebaute Küvette mit O-Ring-Dichtung schützt die inneren Flächen vor Luft. Die äußeren Flächen der Fenster sind weiterhin freiliegend und brauchen während der Lagerung der zusammengebauten Küvette Schutz.
- Transport / Versand: CaF₂-Fenster werden in schaumstoffgepolsterten Kartons mit einem kleinen Trockenmittelbeutel versandt. Das Trockenmittel sollte ersetzt werden, wenn das Paket länger als 30 Tage unterwegs war.
Reinigungsprotokoll
- Staub mit Luft entfernen: Druckluft oder Gummiball (keine Flüssigkeit) bläst Partikel weg, die beim Wischen zerkratzen würden
- Linsenpapier mit trockenem Methanol: ein einzelner Tropfen Methanol in HPLC-Qualität auf Linsenpapier (Kimtech-Laserreinigung, Thorlabs-Linsenpapier oder gleichwertig); sanft nur in eine Richtung wischen
- Unter Lampe prüfen: unter ein starkes Streiflicht halten; sichtbare Schlieren oder Tropfenspuren bedeuten erneut reinigen
- Umgekehrt an der Luft trocknen: auf Linsenpapier oder im Exsikkator
- Niemals Wasser allein verwenden: CaF₂ ist teilweise wasserlöslich; selbst reines Wasser hinterlässt eine leichte Oberflächenätzung
- Niemals wiederholt Aceton verwenden: manches handelsübliche Aceton enthält Spuren von HF oder HCl, die CaF₂ langsam anätzen; Methanol oder wasserfreies Ethanol ist vorzuziehen
Chemische Beständigkeit
| Chemikalie | Verträglichkeit | Hinweise |
|---|---|---|
| Reines Wasser (Raumtemp.) | Leicht löslich | ~ 16 mg/L Löslichkeit; Oberfläche ätzt über Stunden |
| Reines Wasser (heiß) | Löslich | Vermeiden; greift CaF₂ sauber an |
| Mineralsäuren (HCl, HNO₃, H₂SO₄) | Löslich | Direkter Kontakt löst CaF₂ auf |
| HF (Flusssäure) | Beständig | Gleichionen-Unterdrückung; CaF₂ ist das F-Quellenmineral |
| NaOH, KOH (verdünnt, Raumtemp.) | Beständig | Langsamer Angriff bei hohem pH; bei kurzer Einwirkung meist unbedenklich |
| Methanol, Ethanol, Isopropanol | Inert | Standard-Reinigungslösungsmittel |
| Aceton | Allgemein inert | Spuren von Säureverunreinigungen können langsames Anätzen verursachen; sparsam verwenden |
| Hexan, Heptan, Toluol | Inert | Standard-unpolare Lösungsmittel |
| Chlorierte Lösungsmittel | Allgemein inert | Spuren von HCl aus Photolyse können mit der Zeit anätzen |
Die Grundregel: auf jeden wässrigen Reinigungsschritt muss sofort eine Spülung mit Methanol oder wasserfreiem Ethanol folgen, um Restwasser zu verdrängen. Lassen Sie CaF₂ niemals nass stehen, besonders nicht mit Spuren von Säure oder Salz im Wasser.
6. FTIR-Messküvetten: die dominierende CaF₂-Anwendung
Die FTIR-Messküvette ist das, wofür die meisten CaF₂-Fenster verwendet werden. Der Standardaufbau besteht aus zwei CaF₂-Fenstern, getrennt durch einen kalibrierten PTFE- (oder Blei-)Abstandshalter, der die optische Schichtdicke definiert, alles eingespannt in einem zerlegbaren Edelstahlhalter. Die Probe wird als dünner Film, reine Flüssigkeit oder Lösung zwischen die Fenster eingebracht. Der IR-Strahl durchläuft ein Fenster, den Probenfilm und tritt durch das zweite Fenster zum Detektor aus.
Standardmaße der FTIR-Küvette
| Komponente | Standardmaß | Auswahlhinweise |
|---|---|---|
| Fensterdurchmesser | 13, 25 oder 32 mm | Passend zum Halter wählen; 25 mm ist am häufigsten |
| Fensterdicke | 1, 2, 3 oder 4 mm | Dicker = bessere mechanische Robustheit; 2 mm typisch |
| Abstandshalter-Dicke | 25, 50, 100, 200, 500 µm | Definiert die optische Schichtdicke der Probe |
| Abstandshalter-Material | PTFE (Standard) oder Blei | PTFE für Routine; Blei für heiße oder lösungsmittelunverträgliche Arbeit |
| Probenvolumen pro Füllung | 10–500 µL | Funktion von Abstandshalter-Dicke und Fensterdurchmesser |
| Halterformat | Zerlegbar, mit Gewinde | Standard von Specac, PIKE, Pearl, ThermoFisher oder hauseigen |
Schichtdickenwahl nach Probentyp
- Reine Flüssigkeiten (Organika, Öle): 25–50 µm Abstandshalter (die Chromophore sind konzentriert; dünne Schichtdicke nötig)
- Wässrige Proben (Proteine, Kohlenhydrate): 50–100 µm (Wasser absorbiert stark im Fingerprint-Gebiet; dickere Schichtdicken sättigen)
- Verdünnte Proben in nichtwässrigem Lösungsmittel: 100–500 µm
- Auf das Fenster gegossene Polymerfilme: Filmdicke 5–25 µm typisch, kein Abstandshalter nötig
- Dünne Festproben (KBr-Presslinge, Verreibungen): 0,5–1 mm; verwendet einseitige Fensterauflage
Sonder-FTIR-Küvettenfenster. Wenn Sie eine neue FTIR-Küvette konstruieren oder Ersatzfenster für einen vorhandenen Halter brauchen, senden Sie Durchmesser, Dicke und etwaige AR-Beschichtungsanforderung. Wir liefern routinemäßig CaF₂-Fenster mit 13, 25 und 32 mm in 1–4 mm Dicke; Sondergrößen im Bereich 6–100 mm Durchmesser und 0,5–5 mm Dicke versenden in 18–30 Arbeitstagen. 2-Stück-Minimum bei Sonderanfertigung.
7. ATR-Kristalle: Oberflächenanalyse bei 45°
Die abgeschwächte Totalreflexion (ATR) ist die dominierende FTIR-Technik für Festproben, Polymere, Biofilme, biologische Gewebe und jede Probe, bei der das Präparieren eines dünnen Films für Transmissions-FTIR unpraktisch ist. Der IR-Strahl tritt bei 45° in einen abgeschrägten Kristall ein, durchläuft mehrfache Totalreflexionen und tritt durch die gegenüberliegende Fase aus. An jedem TIR-Punkt der Oberseite dringt das evaneszente Feld ~1 µm in die jeweils in Kontakt stehende Probe ein: das ist es, was das ATR-Spektrum erzeugt.
CaF₂ vs. andere ATR-Kristallmaterialien
- Diamant (Single-Bounce-ATR): der moderne Standard für routinemäßiges FTIR-ATR. Hart, chemisch inert, breiter Spektralbereich. Wir liefern keine Diamant-ATR-Kristalle; außerhalb unseres Fertigungsumfangs.
- Zinkselenid (ZnSe): das Arbeitspferd für Mehrfachreflexions-ATR. Bereich 600 nm bis 15 µm; Brechungsindex 2,4 (flachere Eindringung als CaF₂); mäßige chemische Beständigkeit. Wir liefern keine ZnSe-Kristalle; spezialisierte Kristallzucht-Lieferkette.
- Germanium (Ge): für Arbeit mit hohem Brechungsindex, bei der geringe Eindringtiefe zählt. 2–15 µm; undurchsichtig im Sichtbaren (keine visuelle Justage); inert gegenüber den meisten Chemikalien. Spezialbeschaffung.
- CaF₂: verfügbar, aber wegen der Löslichkeit von CaF₂ auf milde Proben begrenzt. Verwendet für Kurzweg-Single-Bounce-Arbeit, bei der die Probe nichtwässrig und nichtsauer ist. Die meiste ATR-Arbeit verwendet ZnSe oder Diamant statt CaF₂.
Wann CaF₂-ATR sinnvoll ist
CaF₂-ATR wird verwendet, wenn die Anwendung Folgendes verbindet: UV-Vis-IR-multimodale Detektion an derselben Probe (CaF₂ transmittiert Sichtbar/UV im selben Kristall, in dem ATR die Mittel-IR-Analyse liefert) oder wenn die Probe wirklich nichtwässrig und stabil ist (z. B. trockene Polymerfilme, organische Kristalle, reine Öle). Für typische biologische oder wässrige Proben ist ZnSe oder Diamant das richtige ATR-Material; CaF₂-ATR ist eine Spezialität.
Was MachinedQuartz für FTIR liefert. Wir fertigen das Standard-CaF₂-Transmissionsfenster (runde oder quadratische Platte), das in zerlegbaren Standard-Küvettenhaltern verwendet wird. Wir liefern derzeit keine trapezförmigen ATR-Kristalle, Mehrfachreflexions-ATR-Optik oder ZnSe/Ge-Kristalle: das sind nachgelagerte Spezial-Optikfertigungsbetriebe. Für FTIR-Transmissionsküvettenfenster sind wir ein wettbewerbsfähiger Lieferant; für ATR-Kristallbaugruppen wenden Sie sich an spezialisierte ATR-Anbieter (Specac, PIKE, Crystran-ATR-Produkte oder vergleichbar).
Sonder-CaF₂-Fenster für Ihre FTIR-Küvette?
Senden Sie Durchmesser, Dicke, AR-Beschichtung (falls vorhanden) und Menge. 2-Stück-MOQ. Antwort innerhalb eines Werktags.
8. 193-nm-ArF-Excimerlaser-Optik
Argonfluorid-Excimerlaser bei 193 nm sind zu einer wichtigen Industrietechnologie geworden: Fotolithografie für die fortgeschrittene Halbleiterfertigung (DUV-Prozess bei 193 nm), refraktive Augenchirurgie (LASIK bei 193 nm) und Photochemie auf Forschungsniveau. CaF₂ ist das Standard-Fenstermaterial für diese Laser, weil:
- 193-nm-Transmission: CaF₂ transmittiert ~92 % pro Fläche unbeschichtet; Quarzglas absorbiert erheblich, selbst in JGS1-Tief-UV-Qualität; Saphir ist an seiner UV-Grenze
- Geringe Absorption: Der 193-nm-Absorptionskoeffizient von CaF₂ liegt für Material in Laserqualität bei < 0,001 cm⁻¹; das ist wichtig für Hochleistungssysteme, in denen absorbierte Leistung zur Wärmelast wird
- Hohe laserinduzierte Zerstörschwelle (LIDT): Die CaF₂-LIDT bei 193 nm beträgt ~ 5–15 J/cm² für Kurzpulsarbeit, ausreichend für nahezu alle kommerziellen ArF-Systeme
Fotolithografie
193-nm-DUV-Fotolithografie
Fortgeschrittene Halbleiterlithografie (sub-100-nm-Knoten) verwendet 193-nm-ArF-Laser. CaF₂ für Projektionslinsenelemente, strahlformende Optik, Maskensubstrate. Anspruchsvolle optische Spezifikationen (Lambda/10-Planheit, Scratch-Dig 5-2, IBS-beschichtete AR).
Augenchirurgie
LASIK- / PRK-Augenlaser
Excimerlaser-Systeme zur Hornhautablation verwenden CaF₂ für Auskoppelspiegel, Strahlführungsoptik und patientenseitiges Fenster. FDA-regulierte Medizinprodukt-Anwendung; eine konforme Lieferkette ist wichtig.
Forschung
193-nm-Forschungslaser
Coherent ExciStar, Lambda Physik, GAM Laser und ähnliche 193-nm-Quellen auf Forschungsniveau. CaF₂ für Strahllenkungsoptik, Auskoppelspiegel, Probenschnittstelle. Sondermaße je System.
Photochemie
Photochemie & Photolyse
193-nm-Photolyseküvetten für Radikalchemie, Photodissoziation, atmosphärenchemische Forschung. CaF₂-Küvettenfenster ermöglichen die Transmission der 193-nm-Photolysewellenlänge und lassen zugleich die längerwellige Sonde durch.
9. Mittel-IR-Spektroskopie-Anwendungen
Über Tischgeräte-FTIR-Messküvetten hinaus bedient CaF₂ mehrere spezielle Mittel-IR-Anwendungen.
Prozess-FTIR (Inline-Überwachung)
In chemische Prozesslinien integrierte FTIR-Analysatoren (Pharma, Polymer, Petrochemie) verwenden CaF₂-Fenster für die Probenschnittstelle. Der Prozessdruck ist typischerweise mäßig (1–5 bar), die Temperatur 25–80 °C, mit kontinuierlichem Fluss des Prozessmediums am Fenster vorbei. Fensterwechsel-Intervall: 6 Monate bis 2 Jahre, je nach Aggressivität des Prozesses.
Mittel-IR-Sensoren (Gasdetektion, Leckdetektion)
Nichtdispersive Infrarotsensoren (NDIR) für die Detektion von CO₂, CO, CH₄, NO₂ und anderen kleinmolekularen Gasen verwenden CaF₂-Fenster im optischen Weg. Langweg-Absorptionsküvetten (50–100 cm gefalteter Weg) für die atmosphärische oder industrielle Überwachung verwenden ebenfalls CaF₂- oder ZnSe-Endfenster.
Mikrospektroskopie & Bildgebungs-FTIR
FTIR-Mikroskopie (Bruker Hyperion, ThermoFisher Continuum, PerkinElmer Spotlight) verwendet CaF₂- oder BaF₂-Substrate und -Kondensoren. Die Messküvettenformate sind kleiner (~ 5–13 mm) und brauchen für die Fokusstrahl-Geometrie engere Maßtoleranz.
Synchrotron-Mittel-IR-Strahllinien
Synchrotron-Mittel-IR-Strahllinien (typischerweise 4 µm bis 100 µm über kombinierte CaF₂- + Diamantfenster) verwenden CaF₂ für das Fenster am Sichtbar-/UV-Ende, wo Breitbandtransmission nötig ist. Spezialarbeit; meist individuell kalkuliert.
10. VUV- / Synchrotron-Anwendungen unter 200 nm
Unter 200 nm im Vakuum-Ultraviolett (VUV) werden die meisten Materialien undurchsichtig. CaF₂ ist eines der wenigen, das bis hinab zu 130 nm transmittiert:
- Synchrotron-Strahllinienfenster: CaF₂- oder LiF-Eintritts-/Austrittsfenster für VUV-Synchrotron-Strahllinien. Für Wellenlängen unter 130 nm sind MgF₂ (transmittiert bis ~120 nm) oder LiF (bis ~105 nm) die Alternativen.
- VUV-Spektroskopie: Astrophysik, Atmosphärenchemie, Plasmadiagnostik im Bereich 130–200 nm verwenden CaF₂-Küvettenfenster. Beispiele: Lyman-alpha-Detektion (121,6 nm) erfordert LiF; molekulare Absorption bei 150–180 nm verwendet typischerweise CaF₂.
- Excimerlampen-Optik: 172-nm-Xenon-Excimerlampen-Systeme verwenden CaF₂ für die Lampenhülle oder das externe optische Fenster, wenn die Lichtauskopplung zählt.
- Vakuum-Monochromatoren: McPherson-, Acton-VUV-Monochromator-Systeme verwenden CaF₂- oder MgF₂-Eintritts-/Austrittsfenster, je nach erforderlichem Wellenlängenbereich.
Handhabung von VUV-Optik. Es gelten dieselben Warnungen zu Hygroskopie und weichem Material wie für CaF₂ allgemein, doch VUV-Anwendungen sind empfindlicher gegenüber Oberflächenverunreinigung, weil dünne Verunreinigungsschichten VUV stärker absorbieren als sichtbares Licht. VUV-Qualitäts-CaF₂ erfordert Reinraumhandhabung, spezifische UHV-kompatible Reinigungsprotokolle und planmäßiges Nachpolieren oder Ersetzen.
11. Montage & Abdichtung: das Problem der getrockneten Umgebung
Die CaF₂-Montage hat alle Standardüberlegungen der Optikfenster-Montage (Vakuumtauglichkeit, thermische Wechselbelastung, mechanische Pressung) plus die einzigartige Einschränkung des Feuchteschutzes. Drei Ansätze dominieren.
O-Ring-Stirndichtung (der Standard für FTIR-Küvetten)
Das Fenster presst gegen einen Viton-O-Ring in einem Edelstahlhalter. Die O-Ring-Dichtung ist gasdicht bis ~10⁻⁶ mbar; die inneren Flächen der Fenster werden durch die Dichtung vor atmosphärischer Feuchtigkeit geschützt. Die äußeren Flächen bleiben freiliegend und brauchen während der Lagerung der zusammengebauten Küvette Schutz. Standard-FTIR-Messküvettenhalter (Specac, PIKE, ThermoFisher) verwenden alle diesen Ansatz.
Epoxidverklebung (für dauerhafte Installationen)
Für einteilige abgedichtete Baugruppen (industrielle Prozesssonden, Luft- & Raumfahrtoptik) kann CaF₂ an einen Metallflansch geklebt werden. Verwenden Sie ausgasungsarmes optisches Epoxidharz (Norland 61, EPO-TEK 301) und CTE-angepasstes Flanschmaterial (Invar mit CTE 1,6 oder Aluminium mit 23 bei kontrollierter Klebefugendicke). Die direkte Verklebung mit Edelstahl (CTE 17) ist die schlechteste Kombination wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnung gegenüber CaF₂ mit 19: kleine, aber kumulative Spannung über Temperaturzyklen.
Hartlöten oder metallisierte Verbindung (für UHV / Hochtemperatur)
CaF₂ kann für Ultrahochvakuum-Anwendungen metallisiert und an einen Kovar- oder Molybdänflansch gelötet werden. Die Metallisierungschemie unterscheidet sich von der bei Saphir (andere Oberflächenchemie); typischer Prozess: aufgedampfte Cr/Au-Schicht, dann vernickelt, dann mit Au-Sn- oder Cu-Ag-Eutektikum gelötet. Spezialvorgang; längere Lieferzeiten. Verwendet für Synchrotron-Strahllinienfenster und Hochtemperatur-Prozesssonden.
CTE-Fehlanpassungstoleranz
Die Wärmeausdehnung von CaF₂ (19 × 10⁻⁶ /K) ist relativ zu Saphir (5,6) hoch, aber nahe an typischen Metallflanschen. Für thermisch wechselbelastete Umgebungen:
- Aluminiumflansch (CTE 23) ist eine vernünftige Anpassung an CaF₂: CTE-Differenz ~ 4 ppm/K; toleriert ~100-°C-Zyklus ohne nennenswerte Spannung
- Edelstahl (CTE 17) ist ebenfalls vernünftig: Differenz ~ 2 ppm/K
- Invar (CTE 1,6) ist die falsche Anpassung für thermische Wechselbelastung, weil die Differenz 17 ppm/K beträgt; das Fenster erfährt während des Zyklierens erhebliche Spannung
- Für Anwendungen mit hoher Zyklenzahl oder breitem Temperaturbereich eine Weichmetall- oder O-Ring-Dichtung verwenden, um die Fehlanpassung zu absorbieren
12. Sondergeometrie & was MachinedQuartz fertigt
Der 61-SKU-Lagerkatalog deckt runde Standardfenster von Ø 6 bis 50 mm ab. Für OEM-Partner und Spezialanwendungen ist Sondergeometrie die Norm.
Standard-Sondervarianten (keine Werkzeuggebühr, im Bearbeitungsbereich)
- Sonder-Runddurchmesser: Ø 5 mm bis Ø 100 mm Routine; größer bis ~150 mm mit längerer Lieferzeit
- Sonderdicken: 0,5 bis 8 mm
- Quadratische / rechteckige Platten: beliebig L × B bis 75 × 75 mm
- Keilfenster: 1–5 Bogenminuten Keil zur Etalon-Unterdrückung im Laserresonator
- Abgeschrägte oder gefaste Kanten: für Abdichtanwendungen und Spannungsreduzierung
- Abgeglichene Fensterpaare: zwei Fenster, innerhalb der Transmissionstoleranz abgeglichen, für FTIR-Messküvetten
- AR-Beschichtungen: V-Coat-Einzellinie bei Ihrer Designwellenlänge; Breitband oder Dualband; an qualifizierte Vakuumbeschichtungs-Partner vergeben (V-Coat für 193 nm oder 9 µm häufig angefragt)
Spezial-Sonderanfertigung (einmalige Entwicklung oder externer Partner)
Für Spezialbedarf jenseits des Standard-Bearbeitungsbereichs arbeiten wir mit Partnern zusammen an:
- Trapezförmige ATR-Kristalle (45°-Fasen): über Partnerbeziehung verfügbar; längere Lieferzeit und 5-Stück-MOQ
- Halbkugelförmige IR-Kuppeln: klein (Ø < 50 mm) auf Anfrage; große Durchmesser erfordern Spezialfertigung
- Gelötete CaF₂-auf-Kovar-UHV-Baugruppen: an Keramik-Metall-Fügepartner vergeben; 5-Stück-MOQ
- Laseroptik in VUV-Qualität: über die Laserqualitäts-Materialkette bezogen; längere Lieferzeit
- Bestimmte Kristallorientierung ((111) vs. (100)): (111) ist die natürliche Spaltebene und der Standard; (100) auf Anfrage über orientierungsgesteuerte Beschaffung verfügbar
Sonder-CaF₂-MOQ = 2 Stück. Die meisten Spezial-CaF₂-Lieferanten (Crystran, EKSMA, Specac-Materialsparte) verlangen 25–100-Stück-Verpflichtungen, bevor sie eine Sondergeometrie anbieten. Wir fertigen routinemäßig Sonder-CaF₂ ab 2 Stück: die einzigen Aufschläge sind die (kostenlose) technische Prüfung und die Produktionslieferzeit (18–30 Arbeitstage für die meiste Sondergeometrie im Standard-Bearbeitungsbereich; länger für AR-Beschichtungen oder Spezialbaugruppen). Senden Sie eine Skizze und Menge; wir antworten innerhalb eines Werktags.
13. Katalog & Bestellung
Der MachinedQuartz-CaF₂-Katalog hat 61 Lager-SKUs für runde Fenster von Ø 6 mm bis Ø 50 mm mit 0,6 bis 3 mm Dicke. Alle Lager-SKUs sind Einkristall-CaF₂ in optischer Qualität mit 130–9000 nm Transmission. Sondergeometrie ist der Standard für OEM-Arbeit.
Lager-Maßbereich
| Format | Durchmesser | Dicke | Materialqualität |
|---|---|---|---|
| Klein rund | Ø 6–13 mm | 0,6–2 mm | Einkristall-CaF₂ in optischer Qualität |
| Mittel rund | Ø 13–25 mm | 1–3 mm | Einkristall-CaF₂ in optischer Qualität |
| Groß rund | Ø 25–50 mm | 1–3 mm | Einkristall-CaF₂ in optischer Qualität |
| Sonder-rechteckig | bis 75 × 75 mm | 0,5–5 mm | optische Qualität; UV- oder IR-Qualität auf Anfrage |
| Sonderformen | nach Zeichnung | nach Zeichnung | nach Zeichnung |
Brauchen Sie ein Angebot für ein CaF₂-Fenster?
Senden Sie Durchmesser (oder Form), Dicke, Oberflächenspezifikationen (oder „Routine“), AR-Beschichtungsanforderung (oder keine), Menge und die Anwendung (FTIR / 193-nm-Laser / VUV / Mittel-IR-Sensor). Lieferzeit 18–30 Arbeitstage für Standard-Sonderanfertigung; länger für AR-Beschichtung oder Spezialbaugruppen. 2-Stück-MOQ.
Angebot anfragen →61 Lager-SKUs ansehen →Katalog ansehen
14. Häufig gestellte Fragen
Warum wird CaF₂ statt Quarzglas für FTIR verwendet?
Quarzglas endet oberhalb von etwa 2,5 Mikrometer; das FTIR-Fingerprint-Gebiet reicht von 5 bis 9 Mikrometer, wo die meisten organischen Molekülschwingungen auftreten. CaF2 transmittiert sauber durch das gesamte Fingerprint-Gebiet. Saphir erreicht 5 Mikrometer, hört dort aber auf. Für FTIR-Messküvetten, die den analytischen Wellenzahlbereich 1000 bis 2000 (Wellenlänge 5 bis 10 Mikrometer) abdecken, ist CaF2 das Standard-Fenstermaterial. Jenseits von 9 Mikrometer übernehmen ZnSe (transparent bis 14 Mikrometer) oder KBr (bis 25 Mikrometer).
Wie empfindlich ist CaF₂ wirklich?
Härte Mohs 4: etwa so hart wie Eisenblech, aber viel spröder. CaF2 ist empfindlich gegenüber: Kratzern durch grobes Wischen (Kimwipe verursacht Mikrokratzer; nur Linsenpapier verwenden), Pinzettenkontakt (immer mit Baumwollhandschuhen an den Kanten anfassen), Thermoschock über 50 Grad Celsius pro Minute (Risse) und längerer Feuchteeinwirkung (Oberfläche beschlägt über Monate). Mit der richtigen SOP (Exsikkatorlagerung, Reinigung mit Linsenpapier, Spülungen mit trockenem Methanol, vorsichtiges Temperaturrampen) hält ein CaF2-Fenster Jahre. Ohne sie Wochen.
Kann ich ein CaF₂-Fenster mit Wasser reinigen?
Reines Wasser allein ist grenzwertig: CaF2 hat eine Löslichkeit von etwa 16 mg pro Liter in Wasser, und schon wenige Minuten Kontakt hinterlassen eine leichte Oberflächenätzung. Bessere Praxis: mit Methanol in HPLC-Qualität oder wasserfreiem Ethanol auf Linsenpapier reinigen. Wenn Sie Wasser verwenden müssen (z. B. um einen wässrigen Probenrückstand zu entfernen), folgen Sie sofort mit einer Methanolspülung, um Restwasser von der Oberfläche zu verdrängen, und trocknen Sie dann umgekehrt auf Linsenpapier an der Luft. Lassen Sie CaF2 niemals nass stehen. Verwenden Sie niemals Mineralsäuren (HCl, HNO3); sie lösen CaF2 sauber auf.
Wie lagere ich CaF₂-Fenster bei Nichtgebrauch?
Exsikkator mit frischem Silicagel oder wasserfreiem Calciumsulfat: relative Luftfeuchtigkeit unter 10 Prozent. Trockenmittel austauschen, wenn der Indikator die Farbe wechselt. Für die Langzeitlagerung hochwertiger Fenster (Referenzstandards in Laserqualität) einen versiegelten Trocken-N2-Schrank bei unter 5 Prozent RH verwenden. Laborbänke und ungedichtete Schubladen vermeiden: atmosphärische Feuchtigkeit verursacht über Monate einen Oberflächenbeschlag, der ohne Nachpolieren irreversibel ist. Benutzte CaF2-Fenster in abgedichteten Baugruppen (FTIR-Küvetten mit O-Ring-Dichtungen) sind an ihren inneren Flächen geschützt, doch die äußeren Flächen brauchen weiterhin Schutz.
Funktioniert CaF₂ in einem Excimerlaser bei 193 nm?
Ja. CaF2 ist das Standard-Fenstermaterial für ArF-Excimerlaser-Systeme bei 193 nm. CaF2 transmittiert bei 193 nm etwa 92 Prozent pro unbeschichteter Fläche; mit V-Coat-AR (Einzellinie bei 193 nm) werden über 99 Prozent erreicht. Quarzglas beginnt bei 193 nm erheblich zu absorbieren; Saphir ist an seiner UV-Grenze. Für Hochleistungssysteme CaF2 in Laserqualität angeben (geringere Streuung und Absorption); für routinemäßige Auskoppelspiegel-Fenster genügt optische Qualität. Die laserinduzierte Zerstörschwelle liegt für Kurzpulsarbeit typischerweise bei 5 bis 15 J pro cm².
Welches größte CaF₂-Fenster kann MachinedQuartz fertigen?
Standard-Sonderanfertigung bis etwa 100 mm Durchmesser, mit längeren Lieferzeiten für Größen über 75 mm. Die Lieferkette für CaF2-Boules in optischer Qualität mit großem Durchmesser ist enger als für Saphir oder Quarz; über 100 mm kalkulieren wir individuell, weil die Materialbeschaffung der begrenzende Faktor ist. Für CaF2 mit 150 mm oder größer (einige FTIR-Mikroskopie- und Synchrotron-Anwendungen) rechnen Sie mit 8 bis 12 Wochen Lieferzeit und einem separaten Angebot je nach aktueller Materialverfügbarkeit.
Kann CaF₂ AR-beschichtet werden?
Ja. Antireflex-Beschichtungen werden von qualifizierten Vakuumbeschichtungs-Partnern aufgebracht (wir vergeben den Beschichtungsschritt). Gängige Designs: V-Coat für 193 nm ArF (über 99 Prozent Transmission bei der Designwellenlänge), V-Coat für das 9-Mikrometer-FTIR-Fingerprint, Breitband-Mittel-IR (3 bis 9 Mikrometer bei 95 Prozent im Mittel), Breitband-UV-Vis-NIR (250 bis 1000 nm bei 96 Prozent im Mittel). Geben Sie beim Bestellen AR-beschichteter CaF2 die Arbeitswellenlänge an. Die Lieferzeit beträgt 25 bis 35 Arbeitstage für AR-beschichtete Teile gegenüber 18 bis 30 Tagen für unbeschichtete.
Fertigt MachinedQuartz ATR-Kristalle?
Wir fertigen Standard-CaF2-Transmissionsfenster, die in FTIR-Messküvetten verwendet werden. Wir fertigen derzeit keine trapezförmigen ATR-Kristalle, Mehrfachreflexions-ATR-Optikbaugruppen oder ZnSe-/Ge-/Diamant-ATR-Kristalle: diese erfordern spezialisierte Kristallfertigungsketten. Für ATR-Arbeit empfehlen wir Crystran-ATR-Produkte, Specac-ATR-Zubehör oder PIKE Technologies als primäre Lieferanten. Wir können auf Anfrage CaF2-Substratmaterial an ATR-Spezialfertiger liefern.
Warum ist CaF₂ leicht wasserlöslich?
Calciumfluorid hat bei Raumtemperatur eine Gleichgewichtslöslichkeit von etwa 16 mg pro Liter in reinem Wasser: es ist eines der löslicheren Fluoridminerale. Die Auflösung ist langsam (kinetisch durch Oberflächenprozesse begrenzt), aber kumulativ. In der Praxis bedeutet das: CaF2 nicht länger als wenige Minuten in Wasser stehen lassen; wasserfreie Lösungsmittel zur Reinigung verwenden; vor atmosphärischer Feuchtigkeit schützen (Wasserdampf hydrolysiert CaF2 ebenfalls langsam zu Ca(OH)2 plus HF, der langsame Oberflächenbeschlag-Mechanismus). Saphir und Quarzglas sind in Wasser praktisch unlöslich und haben diese Einschränkung nicht.
Wie schneidet CaF₂ im Vergleich zu Bariumfluorid (BaF₂) für FTIR ab?
BaF2 hat eine etwas erweiterte IR-Transmission (bis 12 Mikrometer vs. 9 bei CaF2) und einen etwas niedrigeren Brechungsindex (1,39 vs. 1,43). BaF2 ist jedoch noch wasserlöslicher, spröder und teurer. Für routinemäßige FTIR-Arbeit im Bereich 1 bis 9 Mikrometer ist CaF2 der Standard. Für Anwendungen, die speziell Transmission bis 12 Mikrometer brauchen (einige spezielle Mittel-IR-Arbeiten), ist BaF2 die richtige Wahl. Wir führen derzeit kein BaF2; für dieses Material wenden Sie sich an Spezialoptik-Lieferanten.
15. Haftungsausschluss & Hinweise
Spezifikationen auf dieser Seite sind typische Werte für Einkristall-Calciumfluorid in Handelsqualität, hergestellt durch Bridgman-Stockbarger- oder Czochralski-Zucht. Spezifische Transmission, Absorptionskoeffizient und Oberflächenspezifikationen hängen von Lieferant, Zuchtmethode und konkreter Charge ab. Für verbindliche Spezifikationen ziehen Sie das mit jeder Lieferung gelieferte Konformitätszertifikat heran.
Anwendungsempfehlungen sind allgemeine Hinweise auf Basis typischer optisch-technischer Praxis. Bestimmte Anwendungen können Anforderungen haben (laserinduzierte Zerstörschwelle, Vakuumtauglichkeits-Zertifizierung, Biokompatibilität, regulatorische Konformität für medizinische oder pharmazeutische Nutzung), die die Wahl weiter einschränken.
Was MachinedQuartz fertigt vs. bezieht. Wir fertigen Standard-Transmissions-CaF₂-Fenster in runden und rechteckigen Formaten. Spezialbaugruppen (trapezförmige ATR-Kristalle, halbkugelförmige Kuppeln, an Kovar gelötete UHV-Baugruppen, AR-Beschichtungen) werden über Partnerbeziehungen hergestellt; Lieferzeiten und Mindestbestellmengen unterscheiden sich entsprechend. Wir fertigen derzeit keine ZnSe-, Ge-, BaF₂- oder Diamantfenster.
Warnungen zu Hygroskopie und Handhabung auf dieser Seite beruhen auf typischem Verhalten von handelsüblichem CaF₂. Hochwertiges Material in Laser- und Synchrotron-Qualität kann engere Handhabungs-SOPs haben als beschrieben. Befolgen Sie für die Anwendung die spezifischen Protokolle Ihres Labors oder Ihrer Einrichtung.
Markenhinweis. Bridgman-Stockbarger, Czochralski sind Bezeichnungen für Zuchtmethoden. Specac, PIKE, ThermoFisher, Bruker, PerkinElmer, Crystran, EKSMA, Norland 61, EPO-TEK 301, Coherent, Lambda Physik, GAM Laser sind Marken ihrer jeweiligen Eigentümer. Verweise dienen ausschließlich dem technischen Vergleich und dem Lieferkettenkontext.
Informationsstand: zuletzt geprüft Mai 2026. Katalog und SKU-Sortiment können sich ändern.
Recent Comments