Thalliumbromidiodid (KRS-5)

Material
KRS-5

 

Thalliumbromidiodid ist ein ferninfrarotes Material mit einem hohen Brechungsindex. KRS-5 kristallisiert mittels dem Stockbarger Technik (verschlossene Ampullen-Verfahren). Startmaterialien höchster Reinheit werden ausgewählt, um sicherzustellen, dass keine anionischen Absorptionsbänder zwischen 2µm und 16µm vorhanden sind und die Qualität aller Kristalle wird überprüft unter Verwendung einer Weglänge von 120mm.

 

KRS-5 ist nur in Wasser leicht löslich und kann in Alkohol oder nitridischen Säuren aufgelöst werden. Das Material wird als giftig eingestuft und sollte mit Vorsicht gehandhabt werden. Der Brechungsindex von KRS-5 verändert sich durch kleine Änderungen der Zusammensetzungen. Gradient der Zusammensetzung kann manchmal innerhalb im Material beobachtet werden.

 

KRS-5 wird häufig in der Spektroskopie für ATR-Prismen, Fenster und Linsen verwendet (ATR = Attenuated Total Reflection). Die geringe Löslichkeit, der hohe Brechungsindex und die geringe Absorption macht KRS-5 ideal für diese Anwendungen. In Verbindung mit Germanium kann KRS-5 ebenso für athermalische IR-Bildgebung verwendet werden.

 

Eigenschaften
Optische Eigenschaften
Transmissionsbereich in µm (Minimum 10%)
0,57‐40
Transmissionsbereich in µm (Minimum 50%)
0,56‐40
Brechungsindex @633nm
2,573

(2,371 @10,6µm)

Reflexionsverluste in % an 1 Oberfläche
16,53 @10µm
Reflexionsverluste in % an 2 Oberflächen
28,4 @10µm
dN/dT in 1/K
-235 · 10-6
Physikalische Eigenschaften
Dichte in g/cm3
7,365
Schmelzpunkt in °C
414,5
Spezifische Wärmekapazität in J/(kg · K)
160
Thermische Leitfähigkeit in W/(m · K)
0,544 @293K
Thermische Ausdehnung in 1/K
58 · 10-6 @293‐373
Dielektische Konstante
32,5
Wasserlöslichkeit in g/100g
0,05
Mohs-Härte
Knoop-Härte in kg/mm²
40,2 <100>
Materialtyp
Einkristall, synthetisch
Kristalltyp
kubisch, CsCl-Struktur
Kristallstruktur
F43m
Gitterkonstante in Å
a = 4,11
Elastizitätskonstanten in GPa
C11 = 34,1

C12 = 13,6

C44 = 5,79

Elastizitätsmodul (E) in GPa
15,85
Schubmodul (G) in GPa
5,79
Kompressionsmodul (K) in GPa
19,78
Biegefestigkeit in MPa
26,2
Dehnungsgrenze in MPa
26,2
Poissonzahl
0,34
Spektrale Eigenschaften
Optical Properties
Transmission range in µm @10% min. 0.56 - 40
Transmission range in µm @50% min. 0.57 - 40
Refractive index @633nm 2.57288
(2.371 @10.6µm)
Reflection losses in % at 1 surface 16.53 @10µm
Reflection losses in % at 2 surfaces 28.4 @10µm
dn/dT in 1/K -235· 10-6
Physical Properties
Density in g/cm³ 7.365
Melting point in °C 414.5
Specific heat capacity in J/(kg · K) 160
Thermal Conductivity in W/(m · K) 0.544 @293K
Thermal Expansion in 1/K 58 · 10-6 @293-373K
Dielectric constant 32.5
Solubility in water in g/100g 0.05
Mohs hardness
Knoop hardness in kg/mm² 40.2 <100>
Material type Single crystal, synthetic
Crystal type cubic, CsCl structure
Crystal structure Pm3m
Lattice constant in Å a = 4.11
Elastic coeficients in GPa C11 = 34.1
C12 = 13.6
C44 = 5.79
Young's Modulus (E) in GPa 15.85
Shear Modulus (G) in GPa 5.79
Bulk Modulus (K) in GPa 19.78
Rupture Modulus in MPa 26.2
Apparent elastic limit in MPa 26.2
Poisson ratio 0.34
Spectral Properties