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光学材料

石英玻璃

石英玻璃是一种只含二氧化硅单一成份的特种玻璃。由于种类、工艺、原料 的不同,国外常常叫做硅酸玻璃、石英玻璃、熔融石英、熔凝石英、合成熔融石英,以及没有明确概念的透明、半透明、不透明石英等。我国统称石英玻璃,多按工艺方法、用途及外观来分类,如电熔透明石英玻璃、连熔石英玻璃、气炼透明石英玻璃、合成石英玻璃、不透明石英玻璃、光学石英玻璃、半导体用石英玻璃、电光源用石英玻璃等。
石英玻璃的光学性能有其独到之处,它既可以透过远紫外光谱,是所有透紫外材料优选,又可透过可见光和近红外光谱。用户可以根据需要,从185-3500mμ波段范围内任意选择所需品种。由于石英玻璃耐高温,热膨胀系数极小,化学热稳定性好,气泡、条纹、均匀性、双折射又可与一般光学玻璃媲美,所以它是在各种恶劣场合下工作具有高稳定度光学系统的必不可少的光学材料。因此它是近代尖端技术中空间技术、原子能工业、国防装备、自动化系统,以及半导体、冶金、化工、电光源、通讯、轻工、建材等工业中不可缺少的优良材料之一。
在材料选择方面,成本也是主要考虑的因素。最大的带宽往往意味着更独特和更昂贵的材料,其昂贵的成本源自材料本身和抛光的难度。所有紫外光学必须通过传统抛光,但是更易碎和柔软的材料需要软封装以避免刮碰。如果强紫外光源或激光一起工作,则需要考虑其损坏阀值和耐久性。材料耐久性直接与光学寿命有关。紫外光学材料选择应考虑一系列光学性能和理化性能,光学性能指标有光谱透射比以及其随温度的变化、折射率和色散及随温度变化;理化性能指标有机械强度、硬度、密度、热导率和热膨胀系数、比热、弹性模量、软化温度和熔点、抗腐蚀/防潮解能力等;衡量其质量的常用指标有折射率、色散系数、光学均匀性、应力双折射、条纹度、气泡度、光吸收系数和耐辐射性能等。

石英玻璃.pdf

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