Lithium fluoride

Material
LiF

Lithiumfluorid (LiF) besitzt die kleinste Transmissionskante im VUV-Bereich. Diese liegt bei 0,116 µm. Hier werden bereits 50 % der auftreffenden Strahlung transmittiert. Im Wellenlängenbereich von  etwa 0,2‐6 µm, liegt der Transmissionsanteil bei über 90 %. Das Material besitzt einen geringen Brechungsindex, wodurch eine Antireflexbeschichtung in den Optiken nicht notwendig ist. Bei Temperaturen von über 400 °C wird Lithiumfluorid durch Luftfeuchtigkeit abgebaut, eine Verwendung in trockener Umgebung ist jedoch bis 600 °C möglich. Das Material ist empfindlich gegen thermischen Schock. Lithiumfluorid wird mittels Czochralski- oder Bridgman-Methode gezogen.

Lithiumfluorid ist dank seiner Transmissionseigenschaften das bevorzugte Material für die Herstellung von Optiken für den VUV-Bereich. Weitere Verwendung findet das Material als passiver Güteschalter für aktive Laserelemente oder als Röntgenmonochromator. Für Anwendungen im Röntgenbereich ist es notwendig, dass das Lithiumfluorid keine Störungen im Kristallgitter aufweist.

Properties
Optical properties
Transmission range in µm (minimum 10%)
0,12‐8,7
Transmission range in µm (minimum 50%)
0,12‐7,4
Refractive index @633nm
1,39126
Reflection losses in % at 1 surface
2,65 @633nm
Reflection losses, % for two surfaces
5,2 @600nm
dN/dT in 1/K
-16 · 10-6 @1,15µm
Physical properties
Density in g/cm3
2,639
Melting point in °C
848
Specific heat capacity in J/(kg · K)
1562
Thermal conductivity in W/(m · K)
11,3
Thermal expansion in 1/K
37 · 10-6
Dielectric constant
9
Solubility in water in g/100g
0,27 @18°C
Mohs hardness
4
Knoop hardness in kg/mm²
102
Material type
single crystalline, synthetic
Crystal type
cubic, face-centered, NaCl structure
Crystal structure
Fm3m
Lattice constant in Å
a = 4,02
Elastic coefficient in GPa
C11 = 112

C12 = 45,6

C42 = 63,2

Young's Modulus (E) in Gpa
64,79
Shear Modulus (G) in GPa
33,7
Bulk Modulus (K) in GPa
62,03
Rupture Modulus in MPa
10,9
Apparent elastic limit in MPa
11,2
Poisson's ratio
0,22
Spectral properties
sample thickness: 2 mm
Optical properties
Transmission range @10% min. 0,12 - 8,7
Transmission range @50% min. 0,12 - 7,4
Brechungsindex @ 633nm 1,39126
Reflection losses in % at 1 surface 2,65 @ 633nm
Reflection losses, % for two surfaces 5,2 @ 600nm
dn/dT in 1/K -16 · 10-6 @ 1,15µm
Physical properties
Density in g/cm³ 2,639
Melting point in °C 848
Specific heat capacity in J/(kg · K) 1562
Thermal conductivity in W/(m · K) 11,3
Thermal expansion in 1/K 37 · 10-6
Dielectric constant 9
Solubility in water in g/100g 0,27 @ 18°C
Mohs hardness 4
Knoop hardness in kg/mm² 102
Material type single crystalline, synthetic
Crystal type kubisch flächenzentriert, NaCl-Struktur
Crystal structure cF12
Lattice constant in Å a = 4,02
Elastic coefficient in GPa C11 = 112
C12 = 45,6
C44 = 63,2
Young's Modulus (E) in Gpa 64,79
Shear Modulus (G) in GPa 55,14
Bulk Modulus (K) in GPa 62,03
Rupture Modulus in MPa 10,9
Apparent elastic limit in MPa 11,2
Poisson's ratio 0,22
Spectral properties