石英玻璃光學(xué)配件的特性

    石英玻璃的光學(xué)性能有其獨(dú)特的特點(diǎn)。它不僅能通過(guò)遠(yuǎn)紫外，而且是所有紫外材料中很好的，能通過(guò)可見(jiàn)光和近紅外光譜。石英玻璃具有耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、化學(xué)穩(wěn)定性好、氣泡、條紋、均勻性和雙折射等優(yōu)點(diǎn)，是在各種不利條件下都具有高穩(wěn)定性的光學(xué)材料。按其光學(xué)性能可分為三類：JGS1石英玻璃、JGS2石英玻璃、JGS3石英玻璃。

    JGS1在紫外和可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)透明; 在185-2500nm波段范圍內(nèi)無(wú)吸收帶; 在2600-2800nm波段范圍內(nèi)有強(qiáng)吸收帶;非發(fā)光，光輻射穩(wěn)定。

    JGS2在紫外和可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)透明; 在200-2500nm波段范圍內(nèi)無(wú)吸收帶; 在2600-2800nm波段范圍內(nèi)有強(qiáng)吸收帶;非發(fā)光，光輻射穩(wěn)定。

    JGS3在可見(jiàn)光和紅外光譜中是透明的，在2600-2800nm波段沒(méi)有明顯的吸收帶。與普通硅酸鹽玻璃相比，透明石英玻璃在整個(gè)波長(zhǎng)頭具有優(yōu)異的透射性能。

    在紅外區(qū)，石英玻璃的光譜透過(guò)率高于普通玻璃，在可見(jiàn)光區(qū)，石英玻璃的光譜透過(guò)率也較高。在紫外波段，特別是短波波段，多光譜透射率受反射、散射和吸收三個(gè)因素的影響，優(yōu)于其它玻璃。石英玻璃的反射一般為8%，紫外區(qū)較大，紅外區(qū)較小。因此，石英玻璃的透過(guò)率一般不超過(guò)92%。石英玻璃的散射很小，可以忽略不計(jì)。

    光譜吸收與石英玻璃的雜質(zhì)含量和生產(chǎn)工藝密切相關(guān)，在200nm以下的波段透過(guò)率代表金屬雜質(zhì)含量，在240nm的波段吸收代表缺氧結(jié)構(gòu)，在可見(jiàn)波段的吸收是由于過(guò)渡金屬離子的存在引起的，在可見(jiàn)光波段的吸收是由過(guò)渡金屬離子的存在引起的在2730nm處的吸收峰是羥基的吸收峰，可以用來(lái)計(jì)算羥基的含量。

    光譜透過(guò)性能 用光譜吸收羥基計(jì)算的方法： A GE公司的計(jì)算公式：C=910/T * LOG10(Ta/Tb)mm-1 C:羥基含量(C，ppm) T:厚度(mm) Ta:2600鈉米波長(zhǎng)的透過(guò)率 Tb：2730鈉米波長(zhǎng)的透過(guò)率 B：中國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算公式：C=96.5/d * LG10(Ia/I)mm-1 C:羥基含量(ppm) d:厚度(cm) Ia:2730鈉米基線到零線的距離(mm) I：2730鈉米吸收峰到零線的距離(mm) 光譜透過(guò)率：厚度1mm) 其它厚度光譜透過(guò)率可以用公式推導(dǎo)： T = (1-R)2 e -at T: 透過(guò)率 R：?jiǎn)畏瓷鋼p耗。 e：自然對(duì)數(shù)基數(shù)

    對(duì)石英玻璃熱性能的影響。石英玻璃的粘度是石英玻璃熱性能的一個(gè)表征，它與溫度密切相關(guān)。石英玻璃的羥基缺陷使Si-O鍵斷裂，從而降低石英玻璃的粘度，在溫度較低的情況下，羥基對(duì)石英玻璃粘度的影響效果更為明顯。

    一、石英玻璃是特殊的工業(yè)技術(shù)玻璃，由二氧化硅制成，是很好的基礎(chǔ)材料。石英玻璃具有一系列優(yōu)良的物理、化學(xué)性能，如：

    1、耐高溫。石英玻璃的軟化點(diǎn)溫度約為1730℃，1100℃時(shí)可長(zhǎng)期使用，短時(shí)間內(nèi)很高使用溫度可達(dá)1450℃。

    2、耐腐蝕性。除氫氟酸外，石英玻璃幾乎不與其他酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。它的耐酸性是陶瓷的30倍，是不銹鋼的150倍，特別是它在高溫下的化學(xué)穩(wěn)定性，是其他工程材料所無(wú)法比擬的。

    3、良好的熱穩(wěn)定性。玻璃的熱膨脹系數(shù)很小，能承受劇烈的溫度變化。石英玻璃加熱到1100℃左右，在常溫水中不會(huì)爆裂。

    4、良好的透光性。石英玻璃在紫外到紅外的整個(gè)光譜中具有良好的透光性。可見(jiàn)光透過(guò)率達(dá)93%以上，特別是在紫外波段，很大透過(guò)率達(dá)80%以上。

    5、石英玻璃具有良好的電絕緣性。石英玻璃的電阻是普通玻璃的10000倍。它是優(yōu)良的電絕緣材料，即使在室溫下也具有良好的電性能。

    二、在光學(xué)元件中的石英玻璃按光譜應(yīng)用范圍主要可分為JGS1、JGS2、JGS3三種牌號(hào):

    JGS1 遠(yuǎn)紫外光學(xué)石英玻璃 185nm- 2500 nm

    JGS2 紫外光學(xué)石英玻璃 220nm- 2500 nm

    JGS3 紅外光學(xué)石英玻璃 260nm- 3500 nm

    注：可見(jiàn)光石英玻璃可在以上三種牌號(hào)內(nèi)任意選擇。

    石英玻璃光譜特性

(1)JGS1石英玻璃

    厚度10毫米毛坯的透過(guò)率(%)

    類別 185 200 220 240 300 185- 1200

    1 >85 >85 >85 >87 >90 無(wú)吸收峰

    2 >70 >80 >80 >80 >85 無(wú)吸收峰

    3 >70 >70 >70 >80 允許有吸收峰

(2)JGS2石英玻璃

    厚度10毫米毛坯的透過(guò)率(%)

    類別 200 240 300

    1 >80 >75 >80

    2 >75 >70 >75

    3 >65 >70

(3)JGS3石英玻璃

    厚度10毫米毛坯的透過(guò)率(%)

    類別 2000 2500 2700        2800 2600- 2800

    1 >90 >90 >90 >85 無(wú)吸收峰

    2 >85 >85 >85 >80 無(wú)吸收峰

    3 >80 >80 >75 >75 允許有吸收峰

    JGS1、JGS2、JGS3厚度10毫米毛坯可見(jiàn)光部分平均透過(guò)率均應(yīng)大于90%。

    以上就是關(guān)于JGS1、JGS2、JGS3石英玻璃的相關(guān)介紹。

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