Calciumfluorid
CaF2
Calciumfluorid (CaF2) besitzt ein breites Transmissionsband im Wellenlängenbereich zwischen 0,12 µm und 10,5 µm auf. Bereits bei einer Wellenlänge von 160 nm liegt der Transmissionsanteil bei über 80% (siehe spektrale Eigenschaften). Das Material ist nur sehr schwach doppelbrechend. Calciumfluorid zeigt gute mechanische und thermische Eigenschaften, woraus sich eine gute Bearbeitbarkeit des Materials ergibt. Zusammen mit dem breiten Transmissionsband, machen diese Eigenschaften CaF2 zu einem vielfältig einsetzbaren Material, dass nach Lithiumfluorid am häufigsten für VUV-Optiken genutzt wird.
Kristalle aus Calciumfluorid werden nach der Czochralski- oder Bridgman-Methode gezogen. Dabei wird das Material in mehreren Qualitäten verarbeitet (IR,UV) und ist sowohl als monokristallines als auch als polykristallines Material erhältlich.
Calciumfluorid wird zur Erzeugung von optischen Fenstern, Prismen, Linsen und anderen optischen Elementen verwendet.
Optische Eigenschaften | |
|---|---|
Transmissionsbereich in µm (Minimum 10%) | 0,12‐11,8 |
Transmissionsbereich in µm (Minimum 50%) | 0,13‐10,5 |
Brechungsindex @633nm | 1,432888 (1,39908 @5µm) |
Reflexionsverluste in % an 1 Oberfläche | 2,89 @4µm
|
Reflexionsverluste in % an 2 Oberflächen | 5,4 @5µm
|
dN/dT in 1/K | -10,6 · 10-6
|
Physikalische Eigenschaften | |
|---|---|
Dichte in g/cm3 | 3,18
|
Schmelzpunkt in °C | 1418 |
Spezifische Wärmekapazität in J/(kg · K) | 854 |
Thermische Leitfähigkeit in W/(m · K) | 9,71
|
Thermische Ausdehnung in 1/K | 18,9 · 10-6
|
Dielektische Konstante | 6,76
|
Wasserlöslichkeit in g/100g | 0,16 · 10-4 @25°C |
Mohs-Härte | 4
|
Knoop-Härte in kg/mm² | 163
|
Materialtyp | Einkristall, synthetisch
|
Kristalltyp | kubisch, flächenzentriert |
Kristallstruktur | cF12
|
Gitterkonstante in Å | a = 5,46
|
Elastizitätskonstanten in GPa | C11 = 165 C12 = 47 C44 = 33,9 |
Elastizitätsmodul (E) in GPa | 75,8 |
Schubmodul (G) in GPa | 33,7 |
Kompressionsmodul (K) in GPa | 82,71 |
Biegefestigkeit in MPa | 40
|
Dehnungsgrenze in MPa | 36,5
|
Poissonzahl | 0,29 |
Spektrale Eigenschaften |
|---|
 |
Probendicke: 2 mm |
| Optische Eigenschaften | |
|---|---|
| Transmissionsbereich in µm @10% Min. | 0,12 - 11,8 |
| Transmissionsbereich in µm @50% Min. | 0,13 - 10,5 |
| Brechungsindex @ 633nm | 1,432888 (1,39908 @5µm) |
| Reflexionsverluste in % an 1 Oberfläche | 2,89 @ 4µm |
| Reflexionsverluste in % an 2 Oberflächen | 5,4 @ 5µm |
| dn/dT in 1/K | -10,6 · 10-6 |
| Physikalische Eigenschaften | |
|---|---|
| Dichte in g/cm³ | 3,18 |
| Schmelzpunkt in °C | 1418 |
| Spezifische Wärmekapazität in J/(kg · K) | 854 |
| Thermische Leitfähigkeit in W/(m · K) | 9,71 |
| Thermische Ausdehnung in 1/K | 18,9 · 10-6 |
| Dielektische Konstante | 6,76 |
| Wasserlöslichkeit in g/100g | 0,16 · 10-4 @ 25°C |
| Mohs-Härte | 4 |
| Knoop-Härte in kg/mm² | 163 |
| Materialtyp | Einkristall, synthetisch |
| Kristalltyp | kubisch flächenzentriert |
| Kristallstruktur | cF12 |
| Gitterkonstante in Å | a = 5,46 |
| Elastizitätskonstanten in GPa | C11 = 165 C12 = 47 C44 = 33,9 |
| Elastizitätsmodul (E) in GPa | 75,8 |
| Schubmodul (G) in GPa | 33,7 |
| Kompressionsmodul (K) in GPa | 82,71 |
| Biegefestigkeit in MPa | 40 |
| Dehnungsgrenze in MPa | 36,5 |
| Poissonzahl | 0,29 |
| Spektrale Eigenschaften | |
|---|---|
 |
|
