Tydens die gebruik van industriële oond en vakuumkamers sal die uitsigvenster aan baie hoë druk en hoë werkstemperatuur onderwerp word.Om die veiligheid van eksperimenteerders te verseker, moet die uitsigvenster verstewig wees, betroubaar, hoë-temperatuurbestand wees, ook uitstekende optiese eienskappe hê.Sintetiese saffier is 'n ideale materiaal as 'n uitsigvenster.
Sapphire het die voordeel van sy druksterkte: dit kan die druk weerstaan voordat dit skeur.Sapphire het 'n druksterkte van ongeveer 2 GPa.Daarteenoor het staal 'n druksterkte van 250 MPa (byna 8 keer minder as saffier) en gorillaglas (™) het 'n druksterkte van 900 MPa (minder as die helfte van saffier).Sapphire het intussen uitstekende chemiese eienskappe en is inert vir byna alle chemikalieë, wat dit geskik maak vir waar korrosiewe materiale teenwoordig is.Dit het 'n baie lae termiese geleidingsvermoë, 25 W m'(-1) K^(-1), en 'n baie lae termiese uitsettingskoëffisiënt van 5.8×10^6/C: geen vervorming of uitbreiding van termiese toestande by hoë of hoë temperature.Wat ook al jou ontwerp is, jy kan seker maak dit het dieselfde grootte en toleransies op 100 meter onder die see of 40K in 'n wentelbaan.
Ons het hierdie eienskappe van sterkte en krasbestande vensters in klanttoepassings gebruik, insluitend vakuumkamers en hoëtemperatuur-oonde.
Saffiervenster vir oond het uitstekende transmissie in die 300nm tot 5500nm reeks (wat ultraviolet, sigbare en infrarooi gebiede dek) en pieke teen transmissietempo's van byna 90% by 300 nm tot 500 nm golflengtes.Saffier is 'n dubbel brekende materiaal, so baie van sy optiese eienskappe sal afhang van die kristaloriëntasie.Op sy normale as wissel sy brekingsindeks van 1,796 by 350nm tot 1,761 by 750nm, en selfs al verander die temperatuur aansienlik, verander dit baie min.As gevolg van sy goeie ligoordrag en wye golflengtereeks, gebruik ons dikwels saffiervenster in infrarooi lensontwerpe in oonde wanneer meer algemene glase nie geskik is nie.
Hier is 'n ervaringsberekeningsformule van die dikte vir saffier-uitsigvenster:
Th=√( 1,1 x P x r² x SF/MR)
waar:
Th = Dikte van die venster (mm)
P = Ontwerpgebruiksdruk (PSI),
r = Onondersteunde radius (mm),
SF = Veiligheidsfaktor (4 tot 6) (voorgestelde reeks, kan ander faktore gebruik),
MR = Modulus van breuk (PSI).Sapphire as 65000PSI
Byvoorbeeld, Sapphire-venster met deursnee 100 mm en onondersteunde radius 45 mm wat gebruik word in omgewings met drukverskil van 5 atmosfeer moet 'n dikte van ~3.5mm hê (veiligheidsfaktor 5).