Angepasstes langes Infrarot-Schwarz-HWB optisches Filterglas

Herstellungsverfahren und Arbeitsablauf von HWB-Optischem Glas

Die Herstellung von HWB-Optischem Glas ist ein äußerst präziser und kontrollierter Ablauf, der darauf ausgelegt ist, bestimmte optische Eigenschaften wie Brechungsindex, Abbe-Zahl und hohe Transmission zu erreichen. Der gesamte Prozess lässt sich in die folgenden Schlüsselphasen unterteilen:

• Mischung und Vorbereitung der Rohstoffe

• Verfahren: Hochreine Rohstoffe (z. B. Siliziumdioxid, Bortrioxid, Bariumcarbonat und verschiedene andere Oxide sowie Dotierstoffe) werden gemäß der geheimen chemischen Formel für HWB-Glas exakt abgewogen.
• Zweck: Sicherstellung, dass das Endprodukt über die exakte chemische Zusammensetzung verfügt, die für die gewünschten optischen und physikalischen Eigenschaften erforderlich ist. Die Mischung wird als „Batch“ bezeichnet.

• Schmelzen

• Prozess: Die gemischte Charge wird in einen Hochtemperaturofen eingebracht. Bei hochwertigem optischem Glas wie HWB ist der Schmelztiegel oder -behälter häufig mit Platin oder ähnlichen inerten Materialien ausgekleidet, um eine Kontamination durch die Ofenwände zu verhindern.
• Bedingungen: Das Schmelzen erfolgt bei extremen Temperaturen, typischerweise zwischen 1300 °°C und 1600 °°C, abhängig von der Zusammensetzung.

• Entgasung und Homogenisierung

• Entgasung (Fining): Die geschmolzene Glasschmelze wird bei hoher Temperatur gehalten, damit Gasblasen (Samen) an die Oberfläche aufsteigen und entweichen können. Chemische Entgasungsmittel können zusätzlich verwendet werden, um das Auflösen und Entfernen dieser Blasen zu unterstützen.
• Homogenisierung: Die Schmelze wird mithilfe eines Platinrührers intensiv gerührt, um Streifen oder Fäden (lokale Zusammensetzungsunterschiede) zu beseitigen. Dieser Schritt ist entscheidend, um die hohe optische Homogenität zu erreichen, die für Präzisionslinsen erforderlich ist.

• Formgebung

• Prozess: Die homogene, blasenfreie Schmelze wird anschließend in eine gebrauchsfähige Form gebracht. Gängige Formgebungsverfahren umfassen:
• Gießen: Das Schmelzgut wird in vorgewärmte Formen gegossen, um rohe Linsenrohlinge, Prismen oder Blöcke zu bilden.
• Gießverfahren: Gießen in große Blöcke, die später in kleinere Stücke zerschnitten werden.
• Kontinuierliches Walzen: Zur Herstellung großer Glasscheiben.

• Aufguss

• Verfahren: Das geformte Glas wird in einen speziellen Ofen, einen Spannungsausglühofen (Annealing Lehr), überführt. Dort wird es auf eine genau definierte Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts erhitzt und anschließend gemäß einem streng kontrollierten Zeit-Temperatur-Profil sehr langsam abgekühlt.
• Zweck: Um innere Spannungen, die während der Formgebung und Abkühlung entstehen, abzubauen. Nicht abgebaute Spannungen können Doppelbrechung verursachen und das Glas bruchanfällig machen, wodurch es für optische Anwendungen unbrauchbar wird.

• Kaltumformung / Präzisionsbearbeitung

• Dies erfolgt typischerweise durch Hersteller von optischen Komponenten, die die entspannten Glasrohlinge beziehen. Der Prozess umfasst:
• Schneiden: Zerschneiden großer Blöcke in kleinere, handhabbare Größen.
• Schleifen: Formen des Glases mittels diamantbestückter Scheiben auf die erforderliche Krümmung und Abmessungen (Erzeugung).
• Läppen und Polieren: Schrittweises Verwenden feinerer Schleifmittel und abschließend einer Poliersuspension (z. B. Cer(III)-oxid) auf einem Polierkissen, um eine optisch hochwertige Oberfläche mit nanometergenauer Glätte und minimalen Unterschichtschäden zu erzielen.

• Beschichtung

• Verfahren: Nach dem Polieren werden häufig optische Beschichtungen (wie entspiegelnde Schichten) mittels Techniken wie physikalischer Dampfabscheidung (PVD) oder Sputtern auf die Oberflächen aufgebracht.
• Zweck: Verbesserung der Lichtdurchlässigkeit und Verringerung von Reflexionen, wodurch die Gesamtleistung des optischen Elements verbessert wird.

• Qualitätskontrolle und -kontrolle

• Dies ist ein integraler Bestandteil des gesamten Prozesses. Zu den überprüften Schlüsselparametern gehören:
• Optische Eigenschaften: Brechungsindex (nd) und Abbe-Zahl ( ν d).
• Innere Qualität: Homogenität, Vorhandensein von Blasen und Einschlüssen.
• Spannung: Grad der verbleibenden inneren Spannung, gemessen mit einem Pol

Vorteile von HWB O ptisch G - Das ist nicht wahr.

Die Hauptvorteile von HWB-Optikglas ergeben sich aus seiner sorgfältig entwickelten chemischen Zusammensetzung, die typischerweise ein Gleichgewicht der folgenden Eigenschaften bietet:

• Hervorragende Transparenz und hohe Durchlässigkeit

• Es weist über einen breiten Spektralbereich, vom sichtbaren bis zum nahen Infrarot (oder spezifisch ausgelegten Wellenlängen), eine sehr hohe Lichtdurchlässigkeit auf, wodurch Lichtverluste im optischen System minimiert werden.

• Gute Umweltbeständigkeit

• Dieses Glas besitzt typischerweise eine hohe Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Anlaufen und schwachen Chemikalien. Dadurch ist die langfristige Haltbarkeit und Zuverlässigkeit optischer Bauteile ohne nennenswerte Leistungseinbußen gewährleistet.

• Hohe chemische Beständigkeit

• Es zeigt oft eine starke Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion und Witterungseinflüsse, wodurch die Glasoberfläche vor Angriffen durch Wasser, Säuren oder Laugen geschützt wird. Dies trägt zur Erhaltung der Oberflächenqualität und optischen Klarheit bei.

• Geringe Doppelbrechung

• Durch präzise Fertigungsverfahren und kontrollierte Glühprozesse kann HWB-Glas sehr geringe Werte an innerer Spannung erreichen, was zu einer minimalen Doppelbrechung führt. Dies ist entscheidend für hochpräzise Anwendungen wie Mikroskopie und Lithografie, bei denen polarisiertes Licht verwendet wird.

• Gute mechanische Eigenschaften und Verarbeitbarkeit

• Es weist ausreichende Härte und Festigkeit auf, um den Belastungen bei der optischen Fertigung standzuhalten, einschließlich Schneiden, Schleifen und Polieren, wodurch es mit hoher Präzision in komplexe Linsen und Prismen geformt werden kann.

Anwendungen von HWB O ptisch G - Das ist nicht wahr.

Aufgrund seiner vorteilhaften Eigenschaften wird HWB-Optikglas in verschiedenen Hochtechnologie- und Industriebereichen weit verbreitet eingesetzt:

• Präzisions-Imaging-Linsen
• Mikroskopie
• Fotolinsen
• Optische Instrumente und Sensoren
• Lasersystemen