合成光学結晶


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合成光学結晶は精製した原料を溶融塩法(Czochralski法、引き上げ法)およびBridgeman-Stockbarger法(引き下げ法)で合成したきわめて良好な透明度をもつ高純度の単結晶です。 これらの結晶は、高度の研磨技術によりプリズム、ウィンドウ或いはレンズに加工され、厳重な検査と細心な包装を経て出荷されます。 いくつかの代表的な光学結晶を紹介します。 光学結晶の特性は下方のテーブルをご覧下さい。

CaF2 (弗化カルシウム)

天然に蛍石として産出され1250Åの真空紫外から10µに至る赤外領域までのきわめてすぐれた透過性と波長による適当な屈折率変化を持ち耐水生、耐薬品性、耐熱性など、化学的、物理的に安定な結晶として、紫外から赤外までの広範囲領域でもプリズム、レンズ、ウィンドウとして用いられます。 また特異な光分散(アツベ数:95)を持っているので他の光学材料との組み合わせにより色消しレンズ(アポクロマート)として用いられます。 この他適当な稀土類元素をDopeする事によりレーザー結晶や、放射線検出結晶として用いられます。 弗化カルシウム結晶は光学用(可視・赤外線用)と、紫外線用(無蛍光性)の2種類を製造しています。

LiF (弗化リチウム)

1050Åの真空紫外域から7µの赤外域までの透過性をもち、プリズム、ウィンドウとして用いられます。 紫外域では、透過性の最も優れた物質です。 またX線アナライザー用結晶としても用いられます。

MgF2 (弗化マグネシウム)

1100Åの真空紫外域から7.5µの赤外域までの、波長域でのプリズム、ウィンドウとして用いられます。 紫外域での、偏向素子としも有用です。 また結晶細粒は真空蒸着材料として最適です。

BaF2 (弗化バリウム)

1500Åの真空紫外域から弗化物結晶としては最長の15µの赤外域までの、広い波長域でのプリズム、ウィンドウ、レンズとして用いられます。

KRS−5(臭沃化タリウム)、KRS−6(臭塩化タリウム)

KRS−5は45µ、KRS−6は26µまでの赤外線を透過し壁開性がなく、水に難溶で比較的柔らかい光学研磨に対して十分な硬度を持っているので、赤外線用のウィンドウ、レンズとして、広く用いられます。 また屈折率が大きいのでATRプリズム(全反射吸収プリズム)として用いられます。

NaCl (塩化ナトリウム)

岩塩として古くから知られる、最も代表的な赤外線透過材料です。 16µまでの赤外領域で、プリズム、ウィンドウ、レンズとして用いられます。 吸湿性で、水に対する溶解度が高く、また比較的柔らかいので取り扱いに充分な注意が必要です。 

KBr (臭化カリウム)

27µまでの赤外線領域でウィンドウ、レンズとして用いられます。 プリズムとしては、分散が16μまではNaClより低く16〜25µが最適の使用範囲です。 固体試料の吸収スペクトル測定のときの、錠剤作成用チップとしても用いられます。 きわめて吸湿性でNaClと同様の注意が必要です。

KCl (塩化カリウム)

プリズムとして最適の使用範囲は15〜20µでウィンドウ、レンズとしても用いられ、吸湿性です。

SiO2 (光学用石英ガラス)

溶解度は不溶です。

Csl (ヨウ化セシウム)

厚さ1mmの結晶は約70µまで透過し結晶中でもっとも長波長まで透明な材質で遠赤外測定用に最適です。 吸湿性で柔らかく高圧変形します。

ZnSe (セレン化亜鉛)

ZnSeは、可視及び赤外線透過材料として適しており、CO2レーザー用の窓の他、多くの光学的応用が可能です。

光学結晶の特性表

物質名 透過波長領域 結晶系 結晶構造 壁開面 比重 融点
CaF2 0.13〜12.0 等軸晶系 蛍石型 111 3.179 1360
LiF 0.11〜9.0 等軸晶系 岩塩型 100 2.639 870
MgF2 0.11〜7.5 正方晶系 酸化錫型 a又はc軸に平行 3.1766 1255
BaF2 0.15〜15.0 等軸晶系 蛍石型 111 4.83 1280
KRS−5 0.5〜40.0 等軸晶系 塩化セシウム型 なし 7.371 414.5
KRS−6 0.41〜34.0 等軸晶系 塩化セシウム型 なし 7.192 423.5
NaCl 0.21〜26.0 等軸晶系 岩塩型 100 2.164 801
KBr 0.23〜40.0 等軸晶系 岩塩型 100 2.75 730
KCl 0.21〜30.1 等軸晶系 岩塩型 100 1.9865 776
SiO2 0.2〜4.5 六方晶系 B-クリストバル石型 なし 2.648 1280
Csl 0.24〜70.0 等軸晶系 塩化セシウム型 なし 4.526 621
ZnSe 0.5〜22.0       5.27 1700

常備在庫品

#19-1001 Nacl (岩塩) 錠剤 100g \33,000.-
#19-1002 Nacl (岩塩) 10x10x10mm \9,500.-
#19-1003 KBr (臭化カリ) 錠剤 100g \32,000.-
#19-1004 KBr (臭化カリ) 10x10x10mm \10,000.-
#19-1005 KCl (塩化カリ) 錠剤 100g \34,000.-
#19-1006 KCl (塩化カリ) 10x10x10mm \10,500.-

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