石英玻璃的光學(xué)性能有其獨(dú)特的特點(diǎn)。它不僅能通過遠(yuǎn)紫外，而且是所有紫外材料中很好的，能通過可見光和近紅外光譜。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在紫外和可見光譜范圍內(nèi)透明; 在185-2500nm波段范圍內(nèi)無吸收帶; 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在紫外和可見光譜范圍內(nèi)透明; 在200-2500nm波段范圍內(nèi)無吸收帶; 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在可見光和紅外光譜中是透明的，在2600-2800nm波段沒有明顯的吸收帶。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率高于普通玻璃，在可見光區(qū)，石英玻璃的光譜透過率也較高。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，石英玻璃的透過率一般不超過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)，在可見波段的吸收是由于過渡金屬離子的存在引起的，在可見光波段的吸收是由過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，可以用來計(jì)算羥基的含量。光譜透過性能 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鈉米波長的透過率 Tb：2730鈉米波長的透過率 B：中國的國家標(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) 光譜透過率：厚度1mm) 其它厚度光譜透過率可以用公式推導(dǎo)： T = (1-R)2 e -at T: 透過率 R：單反射損耗。 e：自然對(duì)數(shù)基數(shù)。
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毫米毛坯的透過率(%)
類別 185 200 220 240 300 185- 1200
1 >85 >85 >85 >87 >90 無吸收峰
2 >70 >80 >80 >80 >85 無吸收峰
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毫米毛坯的透過率(%)
類別 2000 2500 2700 2800 2600- 2800
1 >90 >90 >90 >85 無吸收峰
2 >85 >85 >85 >80 無吸收峰
3 >80 >80 >75 >75 允許有吸收峰
JGS1、JGS2、JGS3厚度10毫米毛坯可見光部分平均透過率均應(yīng)大于90%。
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