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Hellma CaF₂-Rundscheiben光学设备分析Hellma CaF₂-Rundscheiben产品案例分析
一、材料特性
（一）晶体基础参数
材料采用 CaF₂单晶，纯度等级为 LD-A，适用于 193nm 波长环境，晶体取向为 <111> 晶向。该晶向具有特定的光学对称性，符合高精度光学元件对晶体结构均匀性的要求，确保在紫外波段的透光性能及机械稳定性。
（二）光学性能基础
CaF₂材料在 193nm 波长下表现出特定的光学特性，其本征透光率、折射率等参数满足紫外光学系统的应用需求。单晶结构避免了多晶材料的晶界散射问题，提升了元件在严苛光学环境中的可靠性。
二、几何参数设计
（一）尺寸规格
产品为圆形薄片（Rundscheiben），直径 28.0mm，厚度 5.0mm，呈平面 - 平面（plan-plan）平行结构。该尺寸设计适用于需要紧凑空间安装的光学系统，平行平面结构为光路传输提供了基础几何条件。
（二）形状特征
严格的圆形轮廓加工确保了元件在旋转对称光学系统中的兼容性，平面度控制满足光入射与出射的平行性要求，避免因表面曲率偏差引入的像差问题。
三、公差控制方案
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四、表面质量控制
（一）表面加工工艺
表面采用研磨（geschliffen）处理，粗糙度参数 Rq 为 2μm。该加工工艺在去除加工缺陷的同时，形成适合后续光学处理（如镀膜）的基底表面，2μm 的粗糙度等级满足中高精度光学元件的表面要求。
（二）表面缺陷控制
研磨工艺过程中需控制划痕、凹坑等宏观缺陷，确保表面无影响透光性能的可见损伤，符合紫外光学元件对表面完整性的基本要求。
五、边缘保护设计
（一）保护边结构
元件边缘设有 0.5mm 宽度的保护边，用于减少运输、安装过程中边缘碰撞导致的破损风险。该结构在不影响光学有效区域的前提下，提升了元件的机械耐用性。
（二）保护边加工精度
保护边与主体平面的过渡区域需平滑，避免应力集中点，其宽度公差需与主体尺寸公差协同控制，确保保护功能的一致性。
六、应用适配分析
（一）光学系统兼容性
基于 <111> 晶向的单晶结构、193nm 波长适配性及平面平行结构，该元件适用于紫外光刻、光谱分析等需要高透光率与低散射的精密光学系统。在紫外光刻中，其 CaF₂材料对 193nm 波长的高透过率可保证光刻图案的精准转移；光谱分析系统中，单晶结构带来的低散射特性有助于提高光谱分辨率，降低背景噪声干扰。
（二）机械安装要求
直径与厚度公差范围为机械夹具设计提供了明确的配合参数，保护边结构允许一定程度的边缘接触，简化了安装过程中的定位与固定设计。在设计夹具时，可依据直径 ±0.1mm、厚度 ±0.1mm 的公差进行间隙配合设计，保护边可作为安装时的定位基准，减少安装过程中的位置偏差风险，提升安装效率与稳定性 。
七、制造工艺要点
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Hellma 作为的光学元件制造商，其产品线覆盖高精度比色皿、光纤组件、激光光学器件、生物医学光学等多个领域。由于产品型号数量庞大且不断更新，以下结合公开信息和行业实践，为您梳理其核心产品线及典型型号，并提供选型建议：
一、核心产品线与典型型号
光谱分析比色皿
标准系列：
110-QS（10mm 光程，熔融石英材质，适用于紫外 - 可见光谱）
100-QX（10mm 光程，超低荧光石英，适用于荧光光谱）
6030-OG/UV（30mm 光程，玻璃 / 石英材质，带螺纹接口）
微量系列：
TrayCell 2.0（96 孔板，每孔 14.5μL，适配高通量筛选）
730-009-44（96 孔微测试板，合成石英材质，光程 1mm）
高温高压系列：
109000F-10-40（10mm 光程，不锈钢外壳，耐高压至 100bar）
光纤组件
Excalibur 探头：
730-009-44（96 孔光纤探头，集成透镜设计）
Q-Series（定制化光纤束，支持多模 / 单模传输）
光纤连接器：
FC/APC、SC/PC 等标准接口，适配不同光纤类型
激光光学器件
准分子激光窗口：
Lithotec® CaF2（157nm/193nm 激光透过率 > 99%，直径可达 420mm）
红外光学元件：
BaF2 窗口（12μm 红外透过率 > 90%，低折射率设计）
激光透镜：
平凸 / 双凸透镜，用于光束整形和聚焦
生物医学光学
Flow Cells：
115B-10-40（10mm 光程，生物兼容性石英，适配流式细胞仪）
显微物镜：
UV-Fluor 系列（适用于荧光显微镜）
二、型号命名规则解析
Hellma 的型号通常包含以下信息：
数字部分：表示核心规格，如光程（10mm→10）、容量（3500μL→3500）
字母代码：
材料：QS（熔融石英）、OG（光学玻璃）、CaF2（氟化钙）
功能：CD（圆二色光谱）、FC（流式细胞）
系列：QX（超低荧光）、Excalibur（探头系列）
后缀：
-40：表示标准接口（如 SMA905）
-B：表示生物兼容性涂层
示例：110-QS-10-40
110：产品系列
QS：熔融石英材质
10：10mm 光程
40：SMA905 接口
三、选型建议与资源获取
资源
产品目录：提供 PDF 格式的《Optical Components Catalog》，涵盖全系列产品
分销商支持
北京汉达森：代理部分标准型号（如 110-QS、100-QX），提供现货查询
定制化服务
材料选择：可定制 CaF2、BaF2、熔融石英等特殊光学材料
接口设计：支持 SMA、FC、螺纹等非标接口
四、注意事项
停产型号：部分旧型号（如早期玻璃比色皿）已被新型号替代，建议通过确认可用性
认证要求：生物医学应用需选择 FDA 认证材料（如 115B 系列）
技术参数：关键指标（如荧光背景、激光损伤阈值）需参考测试报告
五、延伸阅读
应用案例：Hellma “应用中心" 提供光谱分析、激光加工、生物制药等领域的解决方案
行业标准：符合 ISO 17025 认证的校准服务，确保测量精度
如需完整型号列表或定制化方案，建议直接联系 Hellma 销售网络或访问其获取新信息。
104.002-05
104.002-05
104.002B-05
104.002B-05
105-05
108.002-Q5
108.002B-05
115-05
115B-05
117100F-10-40
117200F-10-40
117104F-10-40
117204F-10-40
176-760-85-40
176-761-85-40
176-762-85-40
176-765-85-40
176-766-85-40
176-760-15-40
176-761-15-40
176-762-15-40
176-765-15-40
176-766-15-40
110-QX-10
110-QS-10
105.200-QS-10
100-QX-5
100-QS-20
110-QS-40
Hellma 作为的光学元件制造商，其产品线覆盖高精度比色皿、光纤组件、激光光学器件、生物医学光学等多个领域。由于产品型号数量庞大且不断更新，以下结合公开信息和行业实践，为您梳理其核心产品线及典型型号，并提供选型建议：
一、核心产品线与典型型号
光谱分析比色皿
标准系列：
110-QS（10mm 光程，熔融石英材质，适用于紫外 - 可见光谱）
100-QX（10mm 光程，超低荧光石英，适用于荧光光谱）
6030-OG/UV（30mm 光程，玻璃 / 石英材质，带螺纹接口）
微量系列：
TrayCell 2.0（96 孔板，每孔 14.5μL，适配高通量筛选）
730-009-44（96 孔微测试板，合成石英材质，光程 1mm）
高温高压系列：
109000F-10-40（10mm 光程，不锈钢外壳，耐高压至 100bar）
光纤组件
Excalibur 探头：
730-009-44（96 孔光纤探头，集成透镜设计）
Q-Series（定制化光纤束，支持多模 / 单模传输）
光纤连接器：
FC/APC、SC/PC 等标准接口，适配不同光纤类型
激光光学器件
准分子激光窗口：
Lithotec® CaF2（157nm/193nm 激光透过率 > 99%，直径可达 420mm）
红外光学元件：
BaF2 窗口（12μm 红外透过率 > 90%，低折射率设计）
激光透镜：
平凸 / 双凸透镜，用于光束整形和聚焦
生物医学光学
Flow Cells：
115B-10-40（10mm 光程，生物兼容性石英，适配流式细胞仪）
显微物镜：
UV-Fluor 系列（适用于荧光显微镜）
二、型号命名规则解析
Hellma 的型号通常包含以下信息：
数字部分：表示核心规格，如光程（10mm→10）、容量（3500μL→3500）
字母代码：
材料：QS（熔融石英）、OG（光学玻璃）、CaF2（氟化钙）
功能：CD（圆二色光谱）、FC（流式细胞）
系列：QX（超低荧光）、Excalibur（探头系列）
后缀：
-40：表示标准接口（如 SMA905）
-B：表示生物兼容性涂层
示例：110-QS-10-40
110：产品系列
QS：熔融石英材质
10：10mm 光程
40：SMA905 接口
三、选型建议与资源获取
资源
产品目录：提供 PDF 格式的《Optical Components Catalog》，涵盖全系列产品
分销商支持
北京汉达森：代理部分标准型号（如 110-QS、100-QX），提供现货查询
定制化服务
材料选择：可定制 CaF2、BaF2、熔融石英等特殊光学材料
接口设计：支持 SMA、FC、螺纹等非标接口
四、注意事项
停产型号：部分旧型号（如早期玻璃比色皿）已被新型号替代，建议通过确认可用性
认证要求：生物医学应用需选择 FDA 认证材料（如 115B 系列）
技术参数：关键指标（如荧光背景、激光损伤阈值）需参考测试报告
五、延伸阅读
应用案例：Hellma “应用中心" 提供光谱分析、激光加工、生物制药等领域的解决方案
行业标准：符合 ISO 17025 认证的校准服务，确保测量精度
如需完整型号列表或定制化方案，建议直接联系 Hellma 销售网络或访问其获取新信息。
八、质量检测标准
（一）几何参数检测
采用光学投影仪对直径进行测量，将元件放置于投影仪工作台上，通过光学成像系统获取元件轮廓图像，测量软件基于图像边缘识别技术，精确测量直径尺寸，确保其在 28.0±0.1mm 范围内 。使用千分尺对厚度进行多点测量，在元件表面均匀选取至少三个测量点，旋转千分尺测量轴，使其与元件表面紧密贴合，读取测量值，取平均值作为厚度测量结果，控制厚度在 5.0±0.1mm 公差范围内。利用平面度测量仪检测平面 - 平面的平行性，通过干涉原理测量两平面间的干涉条纹，根据条纹分布计算平面度误差，确保平行度满足光学系统对平面平行性的严格要求。
（二）表面质量检测
运用非接触式粗糙度测量仪验证表面粗糙度 Rq=2μm，测量仪通过光学扫描或触针扫描方式获取表面微观轮廓数据，经数据处理计算出 Rq 值，确保研磨后的表面粗糙度符合设计要求。辅以目视检查，在充足照明条件下，将元件置于黑色背景板上，从不同角度观察表面，检查是否存在明显划痕、凹坑等宏观缺陷；对于难以用肉眼分辨的微观缺陷，使用显微镜进行放大观察，确保表面无影响元件光学性能的加工瑕疵。
（三）晶体结构验证
借助偏光显微镜检测晶体取向，将元件置于偏光显微镜载物台上，调整偏振片角度，观察晶体在正交偏振光下的消光现象，根据消光方向与晶体结构的关系，确定晶体取向是否为 <111>。利用 X 射线衍射仪分析晶体完整性，X 射线照射元件后，产生的衍射图案反映晶体内部原子排列信息，通过与标准 CaF₂单晶衍射图谱对比，检测晶体结构是否存在明显缺陷、位错或晶界污染，确保满足 LD-A 等级的材料要求，保证元件在光学应用中的稳定性与可靠性。
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