Prisma di quarzo fuso

Breve descrizione:

I prismi in quarzo fuso sono elementi ottici essenziali utilizzati per controllare, manipolare e reindirizzare la luce in un'ampia gamma di sistemi ottici ad alte prestazioni. Realizzati in silice fusa ad altissima purezza, questi prismi offrono eccezionali proprietà di trasmissione nelle gamme spettrali dell'ultravioletto (UV), del visibile e del vicino infrarosso (NIR). Grazie all'eccezionale resistenza termica e chimica, all'eccellente resistenza meccanica e alla minima birifrangenza, i prismi in quarzo fuso sono ideali per applicazioni critiche in spettroscopia, ottica laser, imaging e strumentazione scientifica.

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Caratteristiche

Diagramma dettagliato

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Panoramica dei prismi di quarzo

Il quarzo fuso è una forma non cristallina e amorfa di biossido di silicio (SiO₂) che presenta livelli di impurità estremamente bassi e un'omogeneità ottica superiore. Queste caratteristiche consentono ai prismi in quarzo fuso di funzionare con una distorsione minima, anche in condizioni ambientali estreme.

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Proprietà dei materiali dei prismi di quarzo

Il quarzo fuso viene selezionato per la fabbricazione di prismi ottici per le sue proprietà uniche:

Alta trasmissione ottica: Elevata trasmissione della luce dall'ultravioletto profondo (185 nm) al visibile fino al vicino infrarosso (fino a ~2500 nm), rendendolo adatto sia per applicazioni UV che IR.
Eccellente stabilità termica: Mantiene l'integrità ottica e meccanica fino a temperature superiori a 1000 °C. Ideale per sistemi ottici ad alta temperatura.
Basso coefficiente di dilatazione termica: Solo ~0,55 × 10⁻⁶ /°C, con conseguente eccellente stabilità dimensionale durante i cicli termici.
Purezza eccezionale: In genere superiore al 99,99% di SiO₂, riducendo il rischio di contaminazione del segnale nei sistemi di precisione.
Elevata resistenza agli agenti chimici e alla corrosione: Resiste alla maggior parte degli acidi e dei solventi, il che lo rende adatto ad ambienti chimici aggressivi.
Bassa birifrangenza: Ideale per sistemi sensibili alla polarizzazione grazie alla minima sollecitazione interna.

Tipi di prismi di quarzo

1. Prisma ad angolo retto

Struttura: Un prisma triangolare con un angolo di 90° e due angoli di 45°.
Funzione: Reindirizza la luce di 90° o 180° a seconda dell'orientamento e dell'utilizzo.
Applicazioni: Orientamento del fascio, rotazione delle immagini, periscopi, strumenti di allineamento.

2. Prisma a cuneo

Struttura: Due superfici piatte leggermente angolate l'una rispetto all'altra (come una sottile fetta di torta).
Funzione: Devia la luce di un angolo piccolo e preciso; può essere ruotato per scansionare il raggio in modo circolare.
Applicazioni: Guida del raggio laser, ottica adattiva, strumenti oftalmologici.

3. Pentaprisma

Struttura: Prisma a cinque lati con due superfici riflettenti.
Funzione: Devia la luce esattamente di 90° indipendentemente dall'angolo di ingresso; mantiene l'orientamento dell'immagine.
Applicazioni: Mirini DSLR, apparecchiature di rilevamento, ottiche di allineamento.

4. Prisma di colomba

Struttura: Un prisma lungo e stretto con profilo trapezoidale.
Funzione: Ruota un'immagine di un angolo doppio rispetto alla rotazione fisica del prisma.
Applicazioni: Rotazione delle immagini nei sistemi di erogazione del fascio, interferometri.

5. Prisma a tetto (Prisma Amici)

Struttura: Un prisma ad angolo retto con un bordo a “tetto” che forma una V di 90°.
Funzione: Inverte e capovolge l'immagine, mantenendo il corretto orientamento nel binocolo.
Applicazioni: Binocoli, cannocchiali da osservazione, sistemi ottici compatti.

7. Prisma a specchio con tetto cavo

Struttura: Due prismi ad angolo retto disposti in modo da formare una coppia riflettente ad angolo fisso.
Funzione: Riflette i raggi parallelamente alla direzione incidente ma con spostamento laterale, evitando interferenze.
Applicazioni: Piegatura del fascio nei sistemi laser, linee di ritardo ottiche, interferometri.

Applicazioni dei prismi di quarzo fuso

Grazie alla loro versatilità, i prismi al quarzo fuso vengono utilizzati in una varietà di sistemi ottici di fascia alta:

Spettroscopia: I prismi equilateri e dispersivi vengono utilizzati per la dispersione della luce e la separazione delle lunghezze d'onda negli spettrometri e nei monocromatori.
Sistemi laser: I prismi vengono impiegati nelle applicazioni di guida, combinazione o divisione del raggio laser, in cui è fondamentale un'elevata soglia di danno laser.
Imaging ottico e microscopia: I prismi ad angolo retto e a colomba aiutano nella rotazione dell'immagine, nell'allineamento del raggio e nella piegatura del percorso ottico.
Metrologia e strumenti di precisione: I prismi penta e i prismi a tetto sono integrati negli strumenti di allineamento, nella misurazione della distanza e nei sistemi di rilevamento ottico.
Litografia UV: Grazie alla loro elevata trasmittanza UV, i prismi di quarzo fuso vengono utilizzati negli strumenti di esposizione fotolitografica.
Astronomia e telescopi: Utilizzato nella correzione della deviazione del raggio e dell'orientamento senza compromettere la fedeltà ottica.

FAQ – Domande frequenti sui prismi di quarzo

D1: Qual è la differenza tra quarzo fuso e silice fusa?
R: Sebbene i termini siano talvolta usati in modo intercambiabile, "quarzo fuso" si riferisce generalmente al vetro di silice ricavato da cristalli di quarzo naturali, mentre "silice fusa" è ricavata da gas di silice sintetica. Entrambi offrono prestazioni ottiche simili, ma la silice fusa può avere una trasmissione UV leggermente migliore.

D2: È possibile applicare rivestimenti antiriflesso sui prismi di quarzo fuso?
R: Sì, offriamo rivestimenti AR personalizzati progettati per intervalli di lunghezza d'onda specifici, tra cui UV, visibile e NIR. I rivestimenti migliorano la trasmissione e riducono le perdite di riflessione sulle superfici dei prismi.

D3: Che qualità di superficie potete fornire?
R: La qualità standard della superficie è 40-20 (graffio-scavo), ma offriamo anche una lucidatura di precisione maggiore, pari a 20-10 o superiore, a seconda dell'applicazione.

D4: I prismi al quarzo sono adatti alle applicazioni laser UV?
R: Assolutamente. Grazie alla loro elevata trasparenza UV e alla soglia di danneggiamento laser, i prismi di quarzo fuso sono ideali per i laser UV, comprese le sorgenti a eccimeri e a stato solido.

Chi siamo

XKH è specializzata nello sviluppo, nella produzione e nella vendita di vetri ottici speciali e nuovi materiali cristallini ad alta tecnologia. I nostri prodotti sono destinati all'elettronica ottica, all'elettronica di consumo e al settore militare. Offriamo componenti ottici in zaffiro, coperture per lenti di telefoni cellulari, wafer in ceramica, LT, carburo di silicio (SIC), quarzo e cristalli semiconduttori. Grazie a competenze specialistiche e attrezzature all'avanguardia, eccelliamo nella lavorazione di prodotti non standard, con l'obiettivo di diventare un'azienda leader nel settore dei materiali optoelettronici ad alta tecnologia.