長波通赤外線ブラックHWB光学フィルターガラスのカスタマイズ

HWB光学ガラスの製造工程およびワークフロー

HWB光学ガラスの製造は、屈折率、アッベ数、高透過率など特定の光学的特性を得るために設計された非常に高精度で管理された一連の工程です。このプロセスは以下の主要な段階に分けられます。

• 配合および原料の準備

• 工程：超高純度の原材料（例：二酸化ケイ素、酸化ホウ素、炭酸バリウム、その他各種酸化物およびドーパント）を、HWBガラス専用の非公開化学組成式に基づいて正確に計量します。
• 目的：最終製品であるガラスが、目標とする光学的・物理的特性に必要な正確な化学組成を持つようにすること。この混合物は「バッチ」と呼ばれます。

• 溶融

• 工程：混合バッチを高温炉に投入します。HWBのような高品質光学ガラスの場合、溶融ポットまたはタンクは、炉壁からの汚染を防ぐために、白金または同様の不活性材料で内張りされていることが一般的です。
• 条件：組成に応じて、通常1300 °℃から1600 °℃の極めて高い温度で溶融が行われます。

• 精製および均質化

• 精製（脱泡）：溶融ガラスを高温で保持し、気泡（シード）が表面まで上昇して逃げるようにします。化学的脱泡剤を使用して、これらの気泡を溶解・除去することもあります。
• 均質化：白金製の攪拌機で溶融物を激しく攪拌し、ストライエやコード（局所的な組成のばらつき）を排除します。この工程は、精密レンズに必要な高い光学的均一性を達成するために極めて重要です。

• 形作る

• 工程：均質で気泡のない溶融物を、次に使用可能な形状に成形します。一般的な成形方法には以下があります：
• 成形：溶融物を予熱した金型に流し込み、粗いレンズブランク、プリズム、またはブロックを形成します。
• 鋳造：大きなブロックに鋳造し、後に小さな部分に切断します。
• 連続圧延：ガラスの大型シートを製造するための方法です。

• 焼却

• 工程：成形されたガラスは、アニール炉と呼ばれる特殊な炉へ移送されます。ここで、融点以下の正確な温度まで加熱され、厳密に管理された時間-温度プロファイルに従って非常にゆっくりと冷却されます。
• 目的：成形および冷却中に発生した内部応力を除去することです。応力が残っていると、複屈折が生じたり、ガラスが破損しやすくなったりして、光学用途に適さなくなります。

• 冷間加工／精密機械加工

• これは通常、アニール処理されたガラスブランクを購入する光学部品メーカーによって行われます。この工程には以下が含まれます：
• 切断：大きなブロックを小さく扱いやすいサイズに切断します。
• 研削：ダイヤモンド含有ホイールを使用して、所定の曲率および寸法に合わせてガラスを成形します（ジェネレーティング）。
• 研磨および鏡面仕上げ：徐々に微細な砥粒を使用し、最後にポリッシングパッド上でポリッシングスラリー（例：セリウム酸化物）を用いて、ナノメートルレベルの平滑性と極めて小さな内部損傷を持つ光学級の表面を得る。

• コーティング

• 工程：研磨後、物理蒸着法（PVD）やスパッタリングなどの技術を用いて、表面に光学薄膜（例えば反射防止膜）が施されることが多い。
• 目的：光透過率を高め、反射を低減することで、光学素子全体の性能を向上させること。

• 品質管理と検査

• これは全工程において不可欠な部分である。チェックされる主なパラメータには以下が含まれる：
• 光学的特性：屈折率（nd）およびアッベ数（ ν d)。
• 内部品質：均一性、気泡および異物の有無。
• 応力：残留内部応力の程度をポラリスコープで測定。

HWBの利点 O 光学的 G 女の子

HWB光学ガラスの主な利点は、その意図的に設計された化学組成に由来し、通常以下の特性のバランスを兼ね備えていることにある：

• 優れた透明性と高透過率

• 可視光から近赤外（または特定の設計波長）にわたる広いスペクトル範囲で非常に高い光透過率を示し、光学システム内の光損失を最小限に抑える。

• 良好な環境安定性

• このガラスは通常、湿度、汚れ、軽度の化学物質など、環境要因に対して高い耐性を持っています。これにより、性能が著しく低下することなく、光学部品の長期的な耐久性と信頼性が保証されます。

• 高い化学的耐久性

• 水、酸、アルカリによる表面への攻撃からガラス表面を保護し、腐食や風化に対する強い耐性を示すことが多く、表面品質と光学的透明性の維持に貢献します。

• 低複屈折

• 精密な製造および制御されたアニール処理により、HWBガラスは非常に低い内部応力を実現でき、結果として二色性が最小限に抑えられます。これは偏光を利用する顕微鏡やリソグラフィーなどの高精度用途において極めて重要です。

• 優れた機械的特性と加工性

• 切断、研削、研磨といった光学素子の製造工程における厳しい条件に耐える十分な硬度と強度を有しており、複雑な形状のレンズやプリズムを高精度に成形することが可能です。

HWBの用途 O 光学的 G 女の子

その優れた特性から、HWB光学ガラスはさまざまなハイテクおよび産業分野で広く使用されています。

• 高精度イメージングレンズ
• 顕微鏡
• カメラレンズ
• 光学機器およびセンサー
• レーザーシステム