Optiques en TPX : guide d’achat
En raison de ses propriétés optiques intéressantes, de sa légèreté et de sa relativement bonne résistance, le TPX suscite de plus en plus d’intérêt de la part de l’industrie photonique. Apprenons-en davantage sur cette matière et ses applications.
Qu’est ce que le TPX ?
Définition
TPX signifie « Transparent Polymer X ». Il s’agit d’une marque déposée par Mitsui de Poly-méthyl-pentène (ou PMP). Il peut être utilisé comme matière première pour l’usinage de polymères, l’injection plastique, l’extrusion ou encore sous forme de film mince.
Le TPX présente une bonne transparence pour une gamme très étendue allant de la zone UV à la zone THz. Il présente également de très bonnes propriétés d’isolation électrique, une bonne résistance à l’humidité et à la chaleur.
De plus, le polyméthylpentène est le plus léger (voir détails ci-dessous) des polymères et présente un indice de réfraction stable et relativement faible (faible dispersion).
Spécifications
Dans le tableau ci-dessous, vous trouverez les caractéristiques les plus courantes du TPX.
| Caractéristiques | Valeurs | Remarques |
|---|---|---|
| Point de fusion | 833 kg/cm3 | le plus léger des polymères, sa densité est moins de la moitié de cette du PTFE |
| Dureté | 232°C | |
| Point de Vicat ramollisement | 168°C | |
| T° de distortion | 127°C | |
| Aborption d’eau | moins de 0.01 pourcent | ASTM-D570 |
| Résistivité volumique | >10^16 ohm.cm | |
| limite d’élasticité | 30 Mpa | ASTM-D570 |
| Dureté Rockwell | 83 | échelle HRR |
| Transmitance | 94%* | *dans la zone THZ. Voir les courbes ci-dessous pour les autres longueurs d’onde. Meilleure transmission sur le THz. |
| Indice de réfraction | 1.463 | dans la gamme visible, varie entre 1,46 et 1,466 dans la gamme THz |
Il est intéressant de noter que la matière a été validée par l’administration de la FDA pour une utilisation dans l’alimentaire.
De plus, comme il est sans halogène, il est considéré comme un matériau respectueux de l’environnement.
Quels composants optiques sont disponibles en TPX ?
Le polyméthylpentène peut être formé et poli en plusieurs types de composants optiques :
- Fenêtres TPX, en raison du faible indice de réfraction du matériau, les fenêtres peuvent être utilisées avec un angle d’incidence élevé
- Lentille en TPX
- Lentilles cylindriques TPX
- Film TPX
- Autres (prismes, guides de lumière, etc.)
! Le TPX étant principalement utilisé dans les applications THZ où l’aspect qualité de surface n’est pas très important, il est important d’exiger un polissage de haute qualité si le composant doit également être utilisé dans le domaine visible/UV.
Les avantages par rapport aux autres matières THz
D’autres matériaux peuvent être utilisés pour les applications THz, notamment le silicium HRFZ, le PTFE (téflon), le quartz orienté en Z, le COP, le COC et le saphir.
L’avantage du TPX est une meilleure transmission dans la vision THz, une plage de transmission plus large (de l’UV au THz) ainsi qu’être une matière plus légère.
Tableau comparatif de la transmission UV de différents polymères et verres.
L’utilisation en extérieur des optiques TPX n’est pas recommandée car elle peut entraîner un changement de couleur et une détérioration de la qualité.
Different usages des optiques en TPX
La plage de transmission optique étant très étendue de l’UV au THz, de nombreuses applications peuvent être trouvées, voici les plus courantes :
- Les fenêtres TPX sont souvent utilisées dans les chambres à vide car elles peuvent être utilisées jusqu’à 10-9 mm.Hg.
- Produits cryogéniques
- Industrie alimentaire
- Equipements médicaux
- Émetteur et caméras THz
- Recherche
Combien coûtes les optiques en TPX?
En raison de la complexité de sa fabrication et du nombre relativement limité d’acteurs de production, la matière TPX est plutôt plus chère que les autres polymères.
Heureusement, la matière est assez facile à travailler et à polir, ce qui permet de maintenir les coûts des composants optiques TPX compétitifs, en particulier par rapport au HRFZ-Si et au saphir.
Comme pour chaque projet, les spécifications et les quantités sont différentes, il est préférable de contacter les fabricants de composants optiques THz pour obtenir le prix d’un composant spécifique.
