Hublot en saphir à ultra-vide
Le saphir est l'un des matériaux optiques les plus durs dans les applications d'ingénierie.Le saphir d'alumine monocristalline transparente (Al2O3) offre également des propriétés mécaniques thermiques supérieures par rapport à presque tous les autres matériaux de fenêtre utilisés dans le traitement HV/UHV.
La résistance à la compression d'environ 2000 MPa et la résistance à la flexion jusqu'à 400 MPa sont des propriétés mécaniques typiques des saphirs.Les points de vue en saphir sont connus pour être très durs et tirent parti de l'excellent module de Yang du matériau (-350 GPa), ce qui permet de garantir que le rapport de contrainte-déformation de la plaque de verre est idéal pour fonctionner à des pressions d'un billionième d'un ordre de grandeur de pression atmosphérique.
Pour les applications de traitement sous vide à haute température, les hublots en saphir conviennent également.De telles applications peuvent inclure le dépôt physique en phase vapeur (PVD).Il a été prouvé que la vitre résiste de manière fiable à des températures de fonctionnement continues de l'ordre de 400 degrés C (752 degrés C), bien que cette limite soit limitée à la structure de la chambre.Le saphir seul peut résister à des températures allant jusqu'à 1800 degrés C (3272 degrés F).
Néanmoins, il existe de nombreux matériaux de fenêtre de visualisation alternatifs qui peuvent être utilisés dans des applications telles que le traitement sous pression et thermique.Le principal avantage du saphir par rapport aux autres types de fenêtres est que le matériau a une excellente transmission de la lumière.
Pour les longueurs d'onde lumineuses comprises entre 150 et 5500 nanomètres (nm), la fenêtre de visualisation en saphir est hautement transparente, couvre un grand nombre de spectres ultraviolets (UV) et visibles, et est parfaitement étendue aux plages du proche infrarouge (IR).Garantit une observation optimale des conditions de traitement HV/UHV sans avoir besoin de revêtements de surface supplémentaires.
Les propriétés mécaniques inégalées du saphir sont essentielles pour obtenir cette excellente qualité de transmission, car une mauvaise finition de surface peut affecter de manière significative la transmission de la longueur d'onde, en particulier pour le rayonnement à ondes courtes.
Le saphir est le troisième matériau d'ingénierie le plus dur de notre planète, assurant une incroyable résistance aux rayures et à l'usure.En raison de cette dureté, la fenêtre en saphir conserve ses propriétés de transmission post-installation pour une utilisation à long terme dans des environnements de traitement difficiles.
