SiC ohjauspeili

SemicorexSiCOhjauspeilin materiaalin ominaisuudet

Erinomaiset materiaalin ominaisuudet

Poikkeuksellisten materiaaliominaisuuksiensa vuoksi SiC-ohjauspeili on valittu materiaali kaukoputkien satelliittipeileihin. Piikarbidi (SiC) tunnetaan poikkeuksellisesta muodonmuutoskestävyydestään sen korkean jäykkyyden ja kovuuden ansiosta. Tämä on välttämätöntä optisen tarkkuuden säilyttämiseksi vaikeissa olosuhteissa. Pienen tiheytensä ansiosta rakenne on kevyt, mikä on erityisen hyödyllistä ilmailusovelluksissa, joissa jokainen gramma on tärkeä. Lisäksi piikarbidin alhainen lämpölaajenemiskerroin vähentää mittamuutoksia lämpötilan vaihteluissa, säilyttäen optisen kohdistuksen ja suorituskyvyn, samalla kun sen erinomainen lämmönjohtavuus takaa tehokkaan lämmönpoiston.

Mekaaninen ja lämpökestävyys

SiC-ohjauspeili kestää jopa 1400 °C:n lämpötiloja, mikä osoittaa poikkeuksellista lämpöstabiilisuutta. Nopeita lämpötilan muutoksia vaativat sovellukset, kuten avaruusteleskoopit ja nopeat skannausjärjestelmät, ovat riippuvaisia ​​tästä ominaisuudesta. Materiaalin taivutuslujuus, joka vaihtelee välillä 59 465 - 93 549 PSI, korostaa sen kykyä kestää mekaanisia paineita tinkimättä rakenteellisesta eheydestä. SiC voi olla mekaanisesta lujuudestaan ​​huolimatta hauras, joten sen huolellinen käsittely tuotannon ja asennuksen aikana on välttämätöntä vaurioiden välttämiseksi.

Kevyt muotoilu ja pinnanlaatu

Vähentynyt SiC-ohjauspeilin pinnan karheus edistää sen erinomaista optista suorituskykyä ja vähentää valon sirontaa. Tämä on välttämätöntä sovelluksissa, kuten korkean energian laser (HEL) järjestelmät, jotka tarvitsevat tarkkaa valonkäsittelyä. SiC on myös huomattavasti kevyempi kuin perinteiset lasipeilit, mikä on tärkeä ominaisuus avaruussovelluksissa ja suurissa teleskoopeissa, joissa painonpudotus on kriittinen. Sen lisäksi, että tämä kevyt rakenne helpottaa käsittelyä ja asennusta, se vähentää kokonaishyötykuormaa ilmailutehtävissä.

Resonanssin ja jäykkyyden taajuus

SiC Steering Mirror on täydellinen kiihdytykseen liittyviin sovelluksiin, kuten HEL-järjestelmiin, koska sillä on resonanssitaajuuden etuja Zerodurin kaltaisiin materiaaleihin verrattuna. Suuri kiihtyvyys ja nopea passiivinen lämmönpoisto ovat mahdollisia sen huomattavan jäykkyyden ansiosta, mikä on välttämätöntä suorituskyvyn ylläpitämiseksi dynaamisissa olosuhteissa. SiC:n sopeutumiskykyä lisää entisestään sen kyky muotoilla monimutkaisia ​​muotoja, mikä mahdollistaa ainutlaatuisten kuvioiden luomisen, jotka sopivat tiettyihin optisiin tarpeisiin.

CVD-pinnoiteParannukset

Kemiallista höyrypinnoitusta (CVD) käytetään parantamaan SiC-ohjauspeilin pintaominaisuuksia. Saavuttamalla ylivoimaisen pintakuvion CVD SiC voi parantaa optista laatua. Lisäksi CVD-pinnoitusprosessi parantaa peilin yleistä suorituskykyä ja pitkäikäisyyttä, mikä takaa, että se täyttää kehittyneiden optisten järjestelmien tiukat vaatimukset.

KäyttökohteetSiCOhjauspeilit

Sovellukset avaruudessa ja ilmailussa

SiC-ohjauspeilin kevyt ja lämpöstabiili ominaisuudet tekevät siitä täydellisen avaruus- ja ilmailusovelluksiin. Satelliittiteleskooppien peilin kyky säilyttää optinen tarkkuus ankarissa avaruusympäristöissä takaa luotettavan toiminnan pitkien tehtävien aikana. Avaruuden nollapainovoimaisessa ympäristössä, jossa kohdistuksen säilyttäminen on välttämätöntä tarkan tiedonkeruun kannalta, sen kestävyys dynaamiselle ja painovoiman taipumiselle on erittäin edullinen.

Nopeat skannausmekanismit

SiC-ohjauspeilin mekaaninen kestävyys ja nopea lämpöstabilointi mahdollistavat tarkan ohjauksen ja nopeat reaktioajat nopeissa skannausjärjestelmissä. Nämä järjestelmät hyötyvät peilin kyvystä sietää nopeaa kiihtyvyyttä ja tehokkaasti haihduttaa lämpöä, mikä takaa tasaisen suorituskyvyn myös vaikeissa käyttöolosuhteissa.

High Energy Lasers (HEL) sovellukset

SiC Steering Mirrorin huomattava jäykkyys ja resonanssitaajuuden edut ovat korvaamattomia HEL-sovelluksissa. Peili on täydellinen osa laserjärjestelmiä, jotka tarvitsevat tarkkaa säteen ohjausta ja vakautta, koska se kestää suuria energiakuormia ja haihduttaa nopeasti lämpöä. Sen kyky ottaa monimutkaisia ​​muotoja mahdollistaa räätälöidyt ratkaisut, jotka täyttävät huippuluokan lasertekniikan ainutlaatuiset vaatimukset.

Isot teleskoopit

SiC-ohjauspeilin matalat sirontapinnat ja kevyt rakenne parantavat optista suorituskykyä suurissa teleskoopeissa. Asennuksen ja kohdistuksen yksinkertaistamisen lisäksi kevyempi paino mahdollistaa suuremmat peilien halkaisijat tinkimättä rakenteellisesta eheydestä. Tähtitieteellisissä sovelluksissa, joissa kaukaisten taivaankappaleiden tarkkaileminen vaatii valon keräämisen optimointia, tämä on merkittävää.

SiC:n valmistusprosessi

Piikarbidia tuotetaan useilla monimutkaisilla menetelmillä. Ensin kvartsihiekkaa tai nestemäistä piitä kuumennetaan hiilellä korkean lämpötilan uunissa piikarbidin muodostamiseksi. Tällä tekniikalla syntyy tiheää piikarbidia, joka sintrataan sen jälkeen korkeassa paineessa ja inertissä ilmakehässä yli 2000 °C:n lämpötiloissa oksidittomilla sintrauslisäaineilla. Lisäksi erittäin puhdasta piikarbidia tuotetaan pintakeskittyneessä kuutiomaisessa kidemuodossa kemiallisen höyrypinnoituksen avulla, mikä parantaa sen mekaanisia ja optisia ominaisuuksia.