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  • 商品名稱: 壓力加載

經常我們需要在真空室和外界之間用透鏡或光學窗口鏡作為窗口,或者光學元件必須承受壓力。鑒于大多數紅外光學元件的成本,以及可能出現的安全問題,承受壓力的光學元件必須有足夠的厚度才不致于在加載時發生破裂。另一方面,由于厚度增加會使光學元件的透射性能下降,因此,出于光學方面的考慮,最好是盡量減小其厚度。

下文中列出的公式將介紹如何計算出承受壓力的光學元件所需的厚度。在計算時,我們假設光學窗口邊緣由光學法蘭從下部支撐,上表面處于釋放狀態。這里沒有包括會影響某些特定應用場合所需厚度的一些重要因素,比如:

  • 安裝法蘭的大小
  • 由安裝或密封產生的應力
  • 法蘭夾持應力
  • 法蘭平整度
  • 熱膨脹應力
  • 振動效應
  • 壓力循環或突增
  • 熱沖擊熱循環
  • 安裝表面的硬度
  • 安裝表面的粗糙度
  • 光學元件邊緣的粗糙度
  • 所要滿足的光學指標

由于不可能把所有這些因素都包括在分析中,最常見的做法是在公式中加入“安全系數”,這將使計算厚度增加到足以應付大多數應用的程度。這將得出下列公式:


對于一個圓形窗口,其最小厚度為:

貳陸公司材料的斷裂模數M可以從下表或產品:材料頁面找到。

對于一個長方形窗口,其最小厚度為:

貳陸公司常用材料的 M 值

硒化鋅
硫化鋅多光譜
硫化鋅

砷化鎵

8,000 psi
10,000 psi
15,000 psi
13,500 psi
20,000 psi

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