CVD Diamond Windows
電洽
自 2016 年起,Beamtek 即專注於 CVD 鑽石光學窗口的研發,具備完整的自主製造流程,涵蓋從原材料取得到最終成品製作的全工序。
透過多年技術積累與製程優化,Beamtek 成功從早期僅能製作 5mm 小口徑單晶鑽石窗,發展至穩定量產:
15mm 單晶鑽石窗
35mm 多晶鑽石窗
我們持續朝更大尺寸與更高精度的產品開發邁進。
CVD 鑽石於成長完成後,需經過一系列高精度加工工序,才能符合高性能光學元件的需求。由於鑽石硬度極高,稍有不慎即可能產生裂縫、崩角或熱損傷,因此每一步驟皆須嚴格控制與搭配專業設備。
使用雷射或電火花線切割(Wire EDM)技術,將 CVD 鑽石晶體原片切割成指定尺寸。
重點在於控制切割熱源,避免熱應力導致材料破裂。
採用鑽石工具進行厚度控制與邊緣整形。
根據應用需求,成品可製成:
圓形光學窗
方形光學窗
為提升透光率與光學表面品質,需進行高階拋光處理。
使用鑽石拋光漿料與拋光墊,將表面粗糙度控制至:
Ra ≦ 10 奈米(甚至更低)
將拋光後的鑽石窗口與金屬基座(如銅、不鏽鋼)進行真空擴散式焊接。
使用高溫超高真空環境,確保:
良好的氣密性
穩定的機械結合性
以滿足高真空光學應用的嚴苛需求。
Diamond Properties |
Value |
Spectral Transparency |
225 nm to the far IR; >70% for λ >10um |
Absorption Coefficien |
<0.10 cm-1@ 10um |
Thermal conductivity |
>1800 W/mK |
Thermal expansion coefficient |
1.1 ppm/K (at RT), 2.6 ppm/K (20~500℃) |
Single Crystal Window Properties |
Value |
Thickness |
0.15 ~ 0.25 mm |
Clear Aperture |
5 ~ 15 mm |
Temperature Resistance |
280℃ |
Leakage rate |
1.0 x 10-10 Pa.M3/s |
Surface Roughness |
< 10 nm |
Polycrystalline Window Properties |
Value |
Thickness |
0.15 ~ 0.5mm |
Clear Aperture |
5 ~ 35 mm |
Temperature Resistance |
280℃ |
Leakage rate |
1.0 x 10-10 Pa.M3/s |
Surface Roughness |
< 20 nm |
CVD 鑽石光學視窗
CVD 鑽石是利用化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition)技術所製造的合成鑽石,具備極高的熱導率、硬度、化學穩定性以及廣光譜的光學透過性,特別適合用於要求嚴苛的高性能光學視窗。
CVD 鑽石視窗主要分為兩種形式:
單晶 CVD 鑽石光學視窗
✅ 定義:
透過同質外延(homoepitaxial growth)在天然或人造鑽石種晶上生長,形成連續且無缺陷的晶體結構。
主要特性:
常見規格:
應用領域:
多晶(聚晶)CVD 鑽石光學視窗
✅ 定義:
在非鑽石基板上生長而成,形成由眾多微小鑽石晶粒組成的多晶結構。
主要特性:
常見規格:
應用領域: