TPX Optiken: Ein Leitfaden

Aufgrund seiner interessanten optischen Eigenschaften, seines geringen Gewichts und seiner relativ guten Beständigkeit stößt TPX bei der Photonikindustrie auf immer größeres Interesse. Wir wollen mehr über dieses Material und seine Anwendungen erfahren.

TPX lens
TPX Linse

Was ist TPX?

TPX steht für Transparent Polymer X. Es ist eine von Mitsui eingetragene Handelsmarke für Polymethylpenten (oder PMP). Es kann als Rohmaterial für die Polymerbearbeitung, den Kunststoffspritzguss, die Extrusion oder auch in Form von dünnen Folien verwendet werden.

TPX zeigt eine gute Transparenz für einen sehr weiten Bereich vom UV- bis zum THz-Bereich. Es weist auch sehr gute elektrische Isolationseigenschaften und eine gute Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und Hitze auf.

Außerdem ist Polymethylpenten das leichteste der Polymere (siehe unten) und weist einen stabilen, relativ niedrigen Brechungsindex auf (geringe Dispersion).

Eigenschaft Wert Anmerkung
Dichte 833 kg/cm3 das leichteste aller Polymere, wiegt weniger als die Hälfte von PTFE
Schmelzpunkt 232°C
Vicat-Erweichungspunkt 168°C
Wärmeformbeständigkeit T° 127°C
Wasserabsorption weniger als 0.01% ASTM-D570
Durchgangswiderstand 10^16 ohm.cm
Fließspannung 30 Mpa ASTM-D570
Rockwell-Härte 83 HRR-Skala
Durchlässigkeit 94%* *im THZ-Bereich. Siehe untenstehende Graphen für andere Wellenlängen. Beste THz-Übertragung.
Brechungsindex 1.463 im sichtbaren Bereich, schwankt zwischen 1,46 und 1,466 im THz-Bereich

Interessant ist, dass das Material von der FDA-Behörde für die Verwendung in der Lebensmittelverarbeitung validiert wurde.

Da es außerdem halogenfrei ist, gilt es als umweltfreundliches Material.

Welche optischen Komponenten sind in TPX verfügbar?

Polymethylpenten kann zu verschiedenen Arten von optischen Komponenten geformt und poliert werden:

      • TPX-Fenster können aufgrund des niedrigen Brechungsindex des Materials mit hoher AOI verwendet werden
      • TPX Folie
      • Sonstiges (Prismen, Lichtleiter, Brewster-Fenster, usw.)

    Da TPX hauptsächlich in THz-Anwendungen eingesetzt wird, bei denen der Aspekt der Oberflächenqualität nicht sehr wichtig ist, ist es wichtig, eine hochwertige Politur zu verlangen, wenn das Bauteil auch im sichtbaren / UV-Bereich eingesetzt werden soll.



    Vorteile gegenüber anderen THz-Optiken

    Andere Materialien, die für THz-Anwendungen verwendet werden können, sind HRFZ-Silizium, PTFE (Teflon), Z-Cut-Quarz, COP, COC und Saphir.

    Der Vorteil von TPX ist eine bessere Übertragung im THz-Bereich, ein breiterer Übertragungsbereich (von UV bis THz) und ein leichteres Material.

    Vergleichstabelle der UV-Durchlässigkeit von verschiedenen Polymeren und Glas.

    TPX UV transmission

    Die Verwendung von TPX-Optiken im Freien wird nicht empfohlen, da dies zu Farbveränderungen und Qualitätseinbußen führen kann.


    Unterschiedliche Verwendung von TPX-Fenstern

    Da der optische Übertragungsbereich vom UV- bis zum THz-Bereich sehr groß ist, gibt es viele Anwendungen, von denen hier die gängigsten genannt werden:

        • TPX-Fenster werden häufig in Vakuumkammern verwendet, da sie bis zu 10-9 mm.Hg eingesetzt werden können.
        • Kryogenische Produkte
        • Lebensmittelverarbeitung
        • Medizinische Geräte
        • THz-Sender und Kameras
        • Forschung

      Wie viel kosten TPX-Optiken?

      Aufgrund der Komplexität seiner Herstellung und der relativ begrenzten Anzahl von Produktionsakteuren ist das TPX-Material etwas teurer als andere Polymere.

      Glücklicherweise lässt sich das Material relativ leicht bearbeiten und polieren, was dazu beiträgt, dass die Kosten für optische Komponenten aus TPX wettbewerbsfähig bleiben, insbesondere im Vergleich zu HRFZ-Si und Saphir.

      Da jedes Projekt, jede Spezifikation und jede Menge unterschiedlich sind, ist es besser, sich an die Hersteller optischer THz-Komponenten zu wenden, um einen Preis für eine bestimmte Komponente zu erhalten.

      Angebot für TPX-Optik anfragen



      Transmission von TPX