单晶钻石的好处

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金刚石是一种非凡的工程材料，由于其卓越的物理和化学性能，跨越极限范围的能力。它具有任何材料中最好的导热性(比铜高5倍)，以及高刚度，相当的耐磨性和极高的硬度。它在化学上是惰性的，抗辐射的，并能培养极好的电化学性能。

当用化学气相沉积法(CVD)合成金刚石时，可以利用和控制这些属性，并可在先进的工程应用中加以开发。在2000°C以上的温度下，氢和碳气体源在等离子体中的热解离使金刚石的化学气相沉积成为可能。经过40多年的研究，该技术已成为首选工艺，因为它能够控制钻石纯度，生产高质量的独立多晶和单晶CVD金刚石。

虽然天然钻石通常表现出相同的非凡特性，但它们的特殊组成，由于大自然母亲的生长过程，意味着没有两颗是相同的。相比之下，在实验室中生长钻石可以生产出直径可达100毫米、厚度可达几毫米的大板材，并且具有反复一致的性能。人造钻石可以用于特定的应用任务，无论是用于寻找希格斯玻色子的辐射探测器，还是音乐高保真系统中的高音喇叭。

进展单晶CVD金刚石为机械应用而开发的技术引领了许多创新的生产，从智能手机的镜面光面到飞机上使用的铜线的制造。这使得以前认为无法实现的高功率密度光学应用的解决方案和方法成为可能，单晶CVD金刚石的发展意味着它现在可以作为一种光学工程材料提供巨大的潜力。

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钻石具有最广泛的光学透明度的任何材料，从紫外线(UV)到太赫兹(THz)波长，使其成为透射光学的完美解决方案。金刚石在应用中发挥其无与伦比的性能，如作为极好的热导体，具有卓越的抗划伤性和强大的强度。利用单晶CVD金刚石的独特性质的例子有用于高功率激光的金刚石出口窗口和用于红外光谱的衰减全反射(ATR)晶体。

Element Six开发了一种特定级别的单晶CVD金刚石，用于需要低散射的可见和近红外范围的应用，如红外光谱。

红外光谱是一种传统的技术，在许多行业用于识别材料和物质。欧洲杯足球竞彩这包括进行土壤分析、测试水质、开发药品、评估食品成分和犯罪现场分析等。

在ATR光谱中，红外探测光束从ATR晶体(在本例中是金刚石)的表面内部反射，该晶体直接与分析材料接触。可以测量倏逝波(从晶体中泄露出来的红外光束的一部分)和样品之间的相互作用，从而生成样品的光谱“指纹”。与标准红外光谱法相比，ATR方法的诸多优点之一是它的方便性——几乎不需要样品制备，允许快速分析。

单晶CVD金刚石ATR晶体具有化学惰性，比其他IR材料更耐划痕，这意味着在不使ATR晶体发生任何变质的情况下，可以对硬的、磨料样和化学有害物质进行IR取样。欧洲杯足球竞彩

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光学单晶CVD金刚石也被用于开发尖端激光技术，打开了许多领域的应用潜力，包括天文学、医学(如眼科和皮肤治疗)、激光雷达和爆炸材料等物质的遥感。欧洲杯足球竞彩

将CVD金刚石放置在腔内(激光谐振腔内)，在这些应用中对金刚石的必要质量提出了更多的要求。Element Six开发了单晶CVD金刚石，具有低应变和低吸收率，特别需要支持最新的激光技术，优化光束质量和激光效率。

斯特拉斯克莱德大学光子学研究所的研究人员展示了一种单片金刚石拉曼激光器，该激光器采用Element Six的光学质量单晶CVD金刚石。通过利用钻石的高拉曼增益系数，他们瞄准了既难以获得又具有商业意义的波长。斯特拉斯克莱德的研究小组将532 nm的光从绿色泵浦激光器转换为573 nm的黄色，转换效率高达84%，这种波长在眼科治疗中至关重要。

图像显示钻石拉曼激光转换绿色到黄色的光。图片来源:斯特拉斯克莱德大学。

此外，MQ Photonics研究中心的研究人员开发了一种钻石拉曼激光器，其功率是其他钻石激光器系统的20倍。MQ Photonics研究中心展示了一种能够切割钢铁的激光器，其输出功率高达380瓦，相当于大约40万个激光笔。

2016年，使用金刚石作为一种新型超快高功率钛蓝宝石脉冲盘激光器的一部分，取得了重大进展。这项引人注目的工作是通过“TiSa TDsuperfast High-Average Power Ti:Sapphire Thin-Disk振荡器和放大器，由欧盟资助的第七框架项目，结合了欧洲工业界和学术界的工作和研究。

在整个项目中，目的是演示靶向激光如何提高微加工和透明材料(如玻璃)的精度和生产率。欧洲杯足球竞彩该团队首次展示了薄盘几何形状的TiSa激光器的激光演示——Element Six开发了为TiSa激光器的腔内冷却组件合成光学质量为12毫米直径单晶金刚石的新方法。

这些只是一些例子，明显地说明了单晶CVD金刚石作为一种稳定的工程材料，使新的应用和技术的重大进展和发展成为可能。

第六单元不断修改，以提高材料设计，并引入特别适合各种应用的分数。今天，该公司在这种宏伟的工程材料的研究和开发方面处于领先地位，同时展示了其作为世界领导者的地位，仅单晶金刚石技术就在全球获得了超过650项专利，超过70个专利家族。

这些信息已从Element Six提供的材料中获取、审查和改编。欧洲杯足球竞彩

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