Übersicht

Poliert Saphirröhren sind präzisionsgefertigte Komponenten aus Einkristall-Aluminiumoxid (Al₂O₃, 99,99%), bekannt für ihre außergewöhnliche Härte, chemische Inertheit und optische Transparenz. Nach dem Hochtemperatur-Kristallwachstum (typischerweise durch die KY- oder EFG-Methode) werden die Röhren sorgfältig geschliffen und poliert, um spiegelähnliche Innen- und Außenflächen zu erzielen. Dieser Prozess verbessert sowohl die optische Leistung und Maßgenauigkeit, wodurch polierte Saphirröhren ideal für anspruchsvolle optische, mechanische und elektronische Anwendungen sind.

Materialeigenschaften

Saphir (Al₂O₃-Einkristall) ist nach Diamant der zweithärteste Stoff (Mohs 9), bietet hervorragende Verschleißfestigkeit, hohe Druckfestigkeit und thermische Stabilität bis zu 2000°C in inerten Umgebungen. Das Material weist eine breite optische Transmission vom ultravioletten (UV) über den sichtbaren bis zum infraroten (IR) Spektrum (190 nm – 5 µm) sowie ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften und geringe Wärmeausdehnung auf, was eine langfristige Zuverlässigkeit unter rauen Bedingungen gewährleistet.

Herstellungsprozess

1. Kristallwachstum: Hochreines Aluminiumoxid wird geschmolzen und mit KY (Kyropoulos) oder EFG (Edge-Defined Film-Fed Growth)Techniken zu einem Einkristall-Saphirboule gezüchtet.

2. Schneiden & Formen: Der Kristall wird mit Diamantwerkzeugen in Röhren geschnitten und geformt.

3. Schleifen & Läppen: Präzises Schleifen sorgt für genaue Wandstärke und gleichmäßige Geometrie.

4. Polieren: Mehrstufiges chemisch-mechanisches Polieren erzeugt hohe optische Klarheit und geringe Oberflächenrauheit (Ra < 10 nm).

5. Inspektion & Reinigung: Jede Röhre wird auf Maßhaltigkeit und optische Eigenschaften geprüft, um Halbleiter- oder Optikstandards zu erfüllen.

Anwendungen

• Optische Systeme: Als Schutzhülsen für Glasfasern, Laseranordnungen und spektroskopische Zellen.

• Halbleiter- und Vakuumsysteme: Für Plasmakammern, Waferbearbeitung und Sichtfenster in Hochvakuum- oder korrosiven Umgebungen.

• Hochtemperatur-Instrumentierung: Als transparente Fenster oder Isolatoren in Öfen, Reaktoren oder Thermografie-Systemen.

• Medizinische und analytische Geräte: In Sensoren, Kapillaren und hochreinen Strömungspfaden, wo chemische Beständigkeit und Sterilisierbarkeit unerlässlich sind.

• Luft- und Raumfahrt und Verteidigung: Als hochbelastbare optische Gehäuse oder Schutzgehäuse, die extremer Belastung und Temperatur ausgesetzt sind.

Vorteile

• Ultra-glatte polierte Oberflächen minimieren Lichtstreuung und Kontamination.

• Außergewöhnliche chemische und Korrosionsbeständigkeit, kompatibel mit den meisten Säuren und Laugen.

• Hervorragende optische Transmission über einen weiten Wellenlängenbereich.

• Ausgezeichnete mechanische Festigkeit und Dimensionsstabilität bei hohen Temperaturen.

• Lange Lebensdauer in anspruchsvollen mechanischen, optischen oder chemischen Umgebungen.

Typische Spezifikationen

FAQ

Q1: Was ist der Unterschied zwischen polierten und unpolierten Saphirröhren?
A1: Polierte Saphirröhren haben optisch glatte Oberflächen für die Lichtdurchlässigkeit und reduzierte Streuung, während unpolierte Röhren matt sind und hauptsächlich für mechanische oder isolierende Zwecke verwendet werden.

Q2: Können Saphirröhren angepasst werden?
A2: Ja, Abmessungen, Oberflächenbeschaffenheit, Kristallorientierung und Endform (flach, abgeschrägt, gewölbt) können an spezifische Projektanforderungen angepasst werden.

Q3: Sind Saphirröhren beständig gegen Temperaturschock?
A3: Ja, Saphir hat im Vergleich zu Glas oder Quarz eine ausgezeichnete Temperaturschockbeständigkeit, wodurch er für schnelle Temperaturschwankungen geeignet ist.

Q4: Wie vergleicht sich Saphir mit Quarz?
A4: Saphir ist deutlich härter, kratzfester und kann bei höheren Temperaturen betrieben werden als Quarz, obwohl er teurer ist.