Magnesiumfluorid
MgF2
Magnesiumfluorid (MgF2) ist ein Material mit einer Transparenz im Wellenlängenbereich zwischen 0,12 µm und 7,5 µm. Zudem ist es doppelbrechend. Die Kombination dieser beiden Eigenschaften ermöglicht die Herstellung polarisierender Optiken. Magnesiumfluorid besitzt auch bei einer Wellenlänge von 121 nm noch einen Transmissionsanteil von 50 % (siehe spektrale Eigenschaften). Magnesiumfluorid zeichnet sich durch seine Härte aus und wird für robuste und beständige Bauteile verwendet. Außerdem ist das Material resistent gegen thermische und mechanische Stöße. IMPEX nutzt die Kristallzüchtungsmethoden nach Czochralski und Bridgman zur Erzeugung hochqualitativer MgF2-Optiken. Dabei ist das Magnesiumfluorid sowohl mono- also auch polykristallin erhältlich.
Aus Magnesiumfluorid werden VUV-Optiken (für die Raumfahrttechnik), Polarisationsoptiken sowie Fenster und Prismen für Excimerlaser hergestellt. Auch für die Objektive medizinischer Mikroskope wird es verwendet
Optische Eigenschaften | |
|---|---|
Transmissionsbereich in µm (Minimum 10%) | 0,12‐9,6 |
Transmissionsbereich in µm (Minimum 50%) | 0,12‐8,5 |
Brechungsindex @633nm | 1,375 (no) 1,389 (nao) |
Reflexionsverluste in % an 1 Oberfläche | 2,52 @633nm
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Reflexionsverluste in % an 2 Oberflächen | 11,2 @120nm
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dN/dT in 1/K | 2,3 · 10-6 (parallel) 1,7 · 10-6 (senkrecht) @400nm |
Physikalische Eigenschaften | |
|---|---|
Dichte in g/cm3 | 3,177 |
Schmelzpunkt in °C | 1255 |
Spezifische Wärmekapazität in J/(kg · K) | 1004
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Thermische Leitfähigkeit in W/(m · K) | 21 (parallel) 33,6 (senkrecht) @300K |
Thermische Ausdehnung in 1/K | 13,7 · 10-6 (parallel) 8,9 · 10-6 (senkrecht) |
Dielektische Konstante | 4,87 (parallel) 5,45 (senkrecht) |
Wasserlöslichkeit in g/100g | 2 · 10-4 @0-60°C |
Mohs-Härte | 6
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Knoop-Härte in kg/mm² | 415
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Materialtyp | Einkristall, synthetisch
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Kristalltyp | tetragonal |
Kristallstruktur | tP6
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Gitterkonstante in Å | a = 4,0623 c = 3,053 |
Elastizitätskonstanten in GPa | C11 = 138 C12 = 88 C13 = 62 C33 = 201 C44 = 56,5 C66 = 98,6 |
Elastizitätsmodul (E) in GPa | 138,55
|
Schubmodul (G) in GPa | 54,66 |
Kompressionsmodul (K) in GPa | 101,32 |
Biegefestigkeit in MPa | 60
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Dehnungsgrenze in MPa | 49,6
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Poissonzahl | 0,276 |
Spektrale Eigenschaften |
|---|
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Probendicke: 2 mm |
| Optical Properties | |
|---|---|
| Transmission range in µm @10% min. | 0.12 - 9.6 |
| Transmission range in µm @50% min. | 0.12 - 8.5 |
| Refractive index @ 633nm | 1.375 (no) 1.389 (neo) |
| Reflection losses in % at 1 surface | 2.52 @ 633nm |
| Reflection losses in % at 2 surfaces | 11.2 @ 120nm |
| dn/dT in 1/K | 2.3 · 10-6 (parallel c-axis) 1.7 · 10-6 (perpendicular c-axis) |
| Physical Properties | |
|---|---|
| Density in g/cm³ | 3.177 |
| Melting point in °C | 1255 |
| Specific heat capacity in J/(kg · K) | 1004 |
| Thermal Conductivity in W/(m · K) | 21 (parallel) @300K 33.6 (perpendicular) @300K |
| Thermal Expansion in 1/K | 13.7 · 10-6 (parallel) 8.9 · 10-6 (perpendicular) |
| Dielectric constant | 4.87 (parallel) 5.45 (perpendicular) |
| Solubility in water in g/100g | 2 · 10-4 @ 0-60°C |
| Mohs hardness | 6 |
| Knoop hardness in kg/mm² | 415 |
| Material type | Single crystal, synthetic |
| Crystal type | tetragonal |
| Crystal structure | tP6 |
| Lattice constant in Å | a = 4.0623 c = 3.053 |
| Elastic coeficients in GPa | C11 = 138 C12 = 88 C13 = 62 C33 = 301 C44 = 56.5 C66 = 95.5 |
| Young's Modulus (E) in GPa | 138.55 |
| Shear Modulus (G) in GPa | 54.66 |
| Bulk Modulus (K) in GPa | 101.32 |
| Rupture Modulus in MPa | 60 |
| Apparent elastic limit in MPa | 49.6 |
| Poisson ratio | 0.276 |
| Spectral Properties | |
|---|---|
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