氟化钙(GaF₂)和氟化镁(MgF₂)晶体硬度高,抗机械冲击和热冲击能力强,在紫外、可将光和红外波段具有良好的透过率,广泛用于激光、红外光学、紫外光学和高能探测器等领域,特别是它们在紫外波段的光学性能很好,是目前已知的紫外截止波段的光学晶体,透过率高,荧光辐射很小,是紫外光电探测器、紫外激光器和紫外光学系统的理想材料。与氟化钙(GaF₂)不同的是,氟化镁(MgF₂)是一种双折射晶体。
氟化钙和氟化镁在光学上都有重要作用,但它们的特性和应用有所不同。
氟化钙(CaF₂)在光学上的作用主要体现在其宽光谱透射特性上。从真空紫外波段到红外波段,氟化钙都具有良好的透射性,特别是在0.13至11.3um波段范围内,其透过率高,最高可达95%。这种宽光谱透射特性,加上其没有双折射性质、机械性能稳定、不潮解、抗辐照损伤能力强等优点,使得氟化钙成为制作各类光学窗口、棱镜、透镜等光学元件的理想材料。此外,氟化钙还常用于制造激光晶体和高质量显微镜的消色差透镜。
氟化镁(MgF₂)在光学上同样具有重要地位,特别是在红外光学和紫外光学领域。氟化镁的透过范围为0.12-10um,是一种性能优秀的红外光学窗口/基片材料。它不易潮解,折射率适中,约为1.38,因此常被用作激光窗口、红外窗口/基片材料等。同时,氟化镁也是紫外波段的重要材料,是最重要的低折射率窗口材料之一。此外,氟化镁还常用于制备太阳能电池的增透膜和保护膜,以及用于医疗抗菌、催化等领域。
两者的区别主要体现在透射波段和应用领域上。氟化钙的透射波段更宽,从真空紫外到红外波段都有良好的透射性,因此应用领域更广,包括光学窗口、棱镜、透镜、激光晶体等多个方面。而氟化镁则更侧重于红外光学和紫外光学领域的应用,如红外窗口/基片材料、紫外波段材料等。
综上所述,氟化钙和氟化镁在光学上各有其独特的作用和优势,选择哪种材料取决于具体的应用需求和波段要求。
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