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鏡片材料

1.BK7

2.耐熱玻璃

3.熔融石英

熔凝石英和熔融石英是主要以非晶形式存在的石英玻璃的類型。它們是用幾種不同的工藝制造的。

熔融石英是通過(guò)使用電加熱爐（電熔）或氣體/氧氣燃料爐（火焰熔融）在約2000℃下熔化高純度天然石英晶體而制成的。熔融石英通常是透明的。

使用高純度硅砂作為原料生產(chǎn)熔融石英，并且通常使用電爐熔融，產(chǎn)生半透明或不透明的材料。這種不透明度是由于材料內(nèi)的氣泡非常小而造成的。

合成熔融石英由富含硅的化學(xué)前體制成，并且有兩種主要等級(jí)的材料被廣泛用于光學(xué)制造：

合成FS（KU-1）的UV等級(jí);在氫氧焰中連續(xù)高溫水解四氯化硅 - 四氯化硅制得;

合成FS（KS-4V）的UV-IR等級(jí);該方法涉及硅的化學(xué)氣化，將該氣體氧化成二氧化硅（SiO2），以及在真空中熱熔融所得到的灰。

兩種合成熔融石英都是超純的單組分玻璃，具有獨(dú)特的熱學(xué)，光學(xué)和機(jī)械性能組合，使其成為各種不適用于其他材料的工藝和應(yīng)用的z佳材料。非常高的純度（超過(guò)99.9％）確保了在工藝應(yīng)用中的最小污染。這些材料通常可以承受超過(guò)950 C的溫度，并且由于其非常低的熱膨脹系數(shù)，可以快速加熱和冷卻，而幾乎沒(méi)有熱沖擊導(dǎo)致的破裂風(fēng)險(xiǎn)。與大多數(shù)其他玻璃相比，所有這些以及優(yōu)異的透射率使其成為用于生產(chǎn)高質(zhì)量光學(xué)窗口，透鏡，棱鏡，分束器，光束合成器，冷/熱鏡等等的有用材料。這些材料對(duì)大多數(shù)物質(zhì)是惰性的，包括幾乎所有的酸，允許它們?cè)谙喈?dāng)嚴(yán)酷的環(huán)境中使用。這些材料在很寬的溫度范圍內(nèi)的介電性能和非常高的電氣接受性以及低導(dǎo)熱率允許它們?cè)趶V泛的環(huán)境中用作電絕緣和絕熱材料。熱穩(wěn)定性，化學(xué)穩(wěn)定性，紫外穩(wěn)定性以及高DUV透明度的結(jié)合，使其成為光解法投影掩膜的絕佳選擇。

Tydex生產(chǎn)UV-FS和UV-IR FS的各種光學(xué)元件，請(qǐng)鏈接以下章節(jié)以獲取更多詳細(xì)信息：

用于Nd：YAG激光器的光學(xué)元件

用于UV-VIS-NIR激光器的光學(xué)元件

光譜學(xué)：

FTIR分束器基板

平面和楔形窗口片

UV-FS（KU-1）在紫外和可見(jiàn)光區(qū)域具有高透明度。在170-250nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)沒(méi)有吸收帶。它在2600-2800nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)有強(qiáng)烈的OH吸收帶。該等級(jí)不會(huì)由于紫外激發(fā)而表現(xiàn)出熒光，并且具有光輻射穩(wěn)定性的特征。它實(shí)際上沒(méi)有氣泡和夾雜物。

石英玻璃KU-1的最近類似物是：

Suprasil Standard（Heraeus），Spectrosil A和B（Saint-Gobain），Corning 7940（Corning），Dynasil 1100和4100（Dynasil）。

UV-IR FS（KS-4V）將卓越的物理特性與從DUV（通過(guò)可見(jiàn)光）到中等紅外波長(zhǎng)范圍的出色光學(xué)特性相結(jié)合，并且是在這個(gè)寬光譜直徑上傳輸光學(xué)元件的z佳材料。它在170-250nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)沒(méi)有吸收帶，在2700nm附近沒(méi)有OH吸收。它實(shí)際上沒(méi)有氣泡和夾雜物。

在近紅外范圍內(nèi)，最接近的石英玻璃KS-4V的類似物是Infrasil（Heraeus）。

下面是這兩個(gè)等級(jí)的合成熔融石英的性能比較和總結(jié)表。

主要屬性

參數(shù)值

合成熔融石英的等級(jí)

KU-1

KS-4V

最大。 毫米。材料的可用直徑，毫米

melted blocks of D220x200 mm-thick

- melted blocks of D260x400 mm-thick;
- molded blocks of D320x10 mm-thick.

傳輸范圍的邊緣，nm

160-4350

150-4350

平均透射率大于90％的傳輸范圍，nm

180-2100

190-3500

10mm厚樣品的紫外透射率與波長(zhǎng)的關(guān)系

170nm - above 65%
180nm - 80%
190nm - 86%

170nm - above 50%
180nm - 78%
190nm - 83%

OH-含量，ppm

2000

0.1

熒光（后UV激發(fā)）

none

none

總金屬雜質(zhì)，ppm

5

0.1

雙折射常數(shù)，nm / cm

5

10

熔融法

continuous high temperature hydrolysis of silicon tetrachloride in hydrogen-oxygen flame

melting of silicon dioxide and thermal fusion of the resulting ash in vacuum

Annealing point, C

1120

1250

軟化點(diǎn)， C

1600

1750

光輻射穩(wěn)定性
(Co60 gamma-irradiation (1.15 MeV))

stable

stable up to 11 MGray doze

光學(xué)質(zhì)量：

- 在100cm3材料體積內(nèi)的氣泡和夾雜物的含量

- 在100 cm3材料體積內(nèi)的氣泡面積，mm2

- 每1kg材料的最大氣泡直徑，mm

- 塊直徑處的材料光學(xué)均勻性：

220毫米

190毫米

70-90毫米

According to Russian State Standard
#15130-86

0 grade according to DIN58927, MIL-G-174B

0.2

delta n 5 x 10-6

delta n 5 x 10-6

delta n 5 x 10-6

According to Russian Technical Standard
#5933-030-12617929-98

0 grade according to DIN58927, MIL-G-174B

0.03

0.15

delta n is around 7 x 10-6

delta n 7 x 10-6

delta n 1.5 x 10-6

兩個(gè)等級(jí)的相同性質(zhì)

密度，g / cm3

2.21

折射率

nF (486nm) = 1.4631
nd (588nm) = 1.4585
nC (656nm) = 1.4564

阿貝常數(shù)

67.8

在20-1000 C的溫度范圍內(nèi)的線性膨脹的熱膨脹系數(shù)， C-1

0.55 x 10-6

努普硬度，kg / mm2

500

泊松比（T = 25 C）

0.17

體積模量，GPa（T = 25℃）

36.9

拉伸強(qiáng)度，MPa

50

抗壓強(qiáng)度，GPa

1.1

楊氏模量GPa（T = 25℃）

73

斷裂模量，MPa（T = 25 C）

50

剪切模量GPa（T = 25℃）

31

應(yīng)變點(diǎn)， C

1025

最大使用溫度， C

950 continuous, 1200 limited period

介電強(qiáng)度，kV / cm

250-400

導(dǎo)熱系數(shù)，W /（m K）（T = 25℃）

1.38

比熱容，J /（kg K）（T = 25℃）

728

化學(xué)穩(wěn)定性

High resistance to water and acids (except hydrofluoric)

合成熔融石英折射率與波長(zhǎng)（對(duì)于KU-1有效至2 m）

波長(zhǎng)， m

折射率

波長(zhǎng)， m

折射率

0.2

1.551

1.0

1.450

0.22

1.528

1.1

1.450

0.25

1.507

1.2

1.448

0.3

1.488

1.3

1.447

0.32

1.483

1.5

1.445

0.36

1.475

1.6

1.443

0.4

1.470

1.7

1.442

0.45

1.466

1.8

1.441

0.5

1.462

1.9

1.440

0.55

1.460

2.0

1.438

0.60

1.458

2.2

1.435

0.65

1.457

2.4

1.431

0.7

1.455

2.6

1.428

0.75

1.454

2.8

1.424

0.8

1.453

3.0

1.419

0.85

1.452

3.2

1.414

0.9

1.452

3.37

1.410

Tydex可以將這些材料加工成20/10 scr / dig（MIL-0-13830A）和lambda / 10 632 nm（TWD和表面精度）。 這些標(biāo)準(zhǔn)目錄部件（D12.7mm和D25.4mm）可從我們的庫(kù)存中獲得。

典型的透射曲線（包括菲涅耳反射損耗）如圖1和圖2所示

圖1. 150-1000 nm的KU-1和KS-4V傳輸。

樣品厚度是10毫米。

圖2. 1000-5000 nm的KU-1和KS-4V傳輸。

樣品厚度是10毫米。

請(qǐng)注意，這篇文章僅供參考。 我們不提供KU-1也不提供KS-4V作為毛胚或作為原材料。我們的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品是成品（拋光，涂層）零件。

4.Sital

微晶玻璃是俄羅斯的模擬類比

線性熱膨脹系數(shù)10-7 K-1

從213到333 K

從293到573 K

0.0 + 0.6
2.8 +/- 1.0

比熱, kJ/kg x K

0.92

導(dǎo)熱系數(shù)，W / mK

1.71

耐熱性，K

823

密度，g / cm3

2.46

顯微硬度，107 Pa

784

伸長(zhǎng)模量（楊氏）, 107 Pa

9.02

泊松比

0.28

彎曲強(qiáng)度, 107 Pa

16.6

相對(duì)磨損硬度

（指BK7型玻璃）

1.78

折射率nd

1.536 +/- 0.004

平均分散

0.0102 +/- 0.0003

毛坯的最大尺寸，毫米

直徑

長(zhǎng)方形空白的邊

厚度

1500
1000
300