Germanium-Fenster für IR 10mm

Germaniumfenster sind mit drei Antireflexionsbeschichtungen erhältlich: 3 – 5μm für Anwendungen im mittleren Infrarotbereich, 3 – 12μm für breitbandige multispektrale Anwendungen und 8 – 12μm für Wärmebildanwendungen.

GERMANIUM-ELEMENT

Germanium ist ein chemisches Element mit dem Symbol Ge und der Ordnungszahl 32. Es ist ein glänzendes, hart-sprödes, gräulich-weißes Metalloid in der Kohlenstoffgruppe, das seinen Nachbarn Silizium und Zinn chemisch ähnlich ist. Reines Germanium ist ein Halbleiter mit einem ähnlichen Aussehen wie elementares Silizium.

GERMANIUM UND OPTIK

Die bemerkenswerten Eigenschaften von Germanium (GeO2) sind sein hoher Brechungsindex und seine geringe optische Dispersion. Es hat Titandioxid als Dotierstoff für Siliziumdioxidfasern ersetzt, wodurch die anschließende Wärmebehandlung, die die Fasern spröde macht, entfällt. Ende 2002 verbrauchte die faseroptische Industrie 60 % des jährlichen Germaniumverbrauchs in den Vereinigten Staaten, was jedoch weniger als 10 % des weltweiten Verbrauchs entspricht. GeSbTe ist ein Phasenwechselmaterial, das aufgrund seiner optischen Eigenschaften verwendet wird, wie z. B. in wiederbeschreibbaren DVDs.

Da Germanium im infraroten Wellenlängenbereich transparent ist, ist es ein wichtiges optisches Material für den Infrarotbereich, das sich leicht zu Linsen und Fenstern schneiden und polieren lässt. Es wird vor allem als Frontoptik in Wärmebildkameras verwendet, die im Bereich von 8 bis 14 Mikrometern für die passive Wärmebildtechnik und für die Erkennung von Hotspots bei militärischen und mobilen Nachtsichtgeräten sowie bei der Brandbekämpfung arbeiten. Es wird in Infrarotspektroskopen und anderen optischen Geräten verwendet, die extrem empfindliche Infrarotdetektoren benötigen, hat einen sehr hohen Brechungsindex (4,0) und muss mit Antireflexionsmitteln beschichtet werden. Eine spezielle, sehr harte Antireflexionsbeschichtung aus diamantähnlichem Kohlenstoff (DLC) mit einem Brechungsindex von 2,0 eignet sich besonders gut und erzeugt eine diamantharte Oberfläche, die vielen Umwelteinflüssen standhalten kann.

GERMANIUM-FENSTER/GE-WAFER

Germaniumfenster sind mit drei Antireflexionsbeschichtungen erhältlich: 3 – 5μm für Anwendungen im mittleren Infrarotbereich, 3 – 12μm für breitbandige multispektrale Anwendungen und 8 – 12μm für Wärmebildanwendungen.

Aufgrund seines hohen Brechungsindexes wird für diese Fenster eine Antireflexionsbeschichtung empfohlen, um eine ausreichende Transmission zu gewährleisten. Germanium unterliegt dem thermischen Runaway, d. h. die Transmission nimmt mit steigender Temperatur ab. Daher sollten diese Germaniumfenster bei Temperaturen unter 100°C verwendet werden. Die hohe Dichte (5,33 g/cm3) von Germanium sollte bei der Entwicklung von gewichtssensiblen Systemen berücksichtigt werden. Die Knoop-Härte von Germanium (780) ist etwa doppelt so hoch wie die von Magnesiumfluorid, was es ideal für Infrarotanwendungen macht, die robuste Optiken erfordern.

EIGENSCHAFTEN VON GERMANIUM