장파장 적외선 블랙 HWB 광학 필터 유리 맞춤 제작

HWB 광학 유리의 제조 공정 및 작업 흐름

HWB 광학 유리의 생산은 굴절률, 아베수, 높은 투과율과 같은 특정 광학적 특성을 달성하기 위해 매우 정밀하고 철저히 관리된 일련의 공정으로 이루어집니다. 전체 공정은 다음의 주요 단계로 나눌 수 있습니다.

• 배합 및 원자재 준비

• 공정: 실리카, 산화붕소, 탄산바륨 및 기타 다양한 산화물과 도펀트 등 초고순도 원자재를 HWB 유리의 독점적인 화학 조성에 따라 정확하게 계량합니다.
• 목적: 최종 유리가 목표로 하는 광학적 및 물리적 특성에 정확히 부합하는 화학 조성을 갖도록 보장하는 것입니다. 이 혼합물을 "배치(batch)"라고 부릅니다.

• 용해

• 공정: 혼합 배치물을 고온 용해로에 공급한다. HWB와 같은 고품질 광학용 유리의 경우, 녹는 가마 또는 탱크 내부를 백금 또는 기타 불활성 물질로 코팅하여 용해로 벽으로부터 오염이 발생하는 것을 방지한다.
• 조건: 유리는 성분에 따라 일반적으로 1300 °℃에서 1600 °℃ 사이의 극도로 높은 온도에서 녹는다.

• 정련 및 균일화

• 정련(탈기): 용융된 유리를 고온 상태로 유지하여 기체 기포(씨드)가 표면으로 상승하고 제거되도록 한다. 화학적 탈기제를 사용하여 이러한 기포를 용해시키고 제거하는 데 도움을 줄 수도 있다.
• 균일화: 조성의 국부적 차이(스트라이아 또는 코드)를 제거하기 위해 백금 교반기를 사용하여 용융물을 강하게 저어준다. 이 단계는 정밀 렌즈에 필요한 높은 광학적 균일성을 확보하는 데 매우 중요하다.

• 형성

• 공정: 균일하고 기포가 없는 용융물을 사용 가능한 형태로 성형한다. 일반적인 성형 방법에는 다음이 포함된다:
• 성형: 용융물을 예열된 금형에 붓아서 렌즈 블랭크, 프리즘 또는 블록의 초기 형태를 만드는 과정.
• 주조: 큰 블록 형태로 주조한 후, 나중에 더 작은 조각들로 절단하는 방식.
• 연속 압연: 대면적 유리 시트를 생산하기 위한 공정.

• 회유

• 공정: 성형된 유리는 어닐링 레르(annealing lehr)라 불리는 특수 가마로 옮겨진다. 여기서 유리는 녹는 점보다 정확히 낮은 온도까지 가열된 후, 엄격하게 제어된 시간-온도 프로파일에 따라 매우 천천히 냉각된다.
• 목적: 성형 및 냉각 과정에서 발생한 내부 응력을 제거하기 위함이다. 제거되지 않은 응력은 이중굴절(birefringence)을 유발하고 유리를 파손에 취약하게 만들어 광학 응용 분야에서 사용할 수 없게 한다.

• 냉간 가공 / 정밀 기계 가공

• 이 과정은 일반적으로 어닐링 처리된 유리 블랭크를 구매하는 광학 부품 제조업체가 수행한다. 이 공정에는 다음이 포함된다.
• 절단: 큰 블록을 더 작고 다루기 쉬운 크기로 절단하는 작업.
• 연마: 다이아몬드 입자가 함유된 휠을 사용하여 유리에 필요한 곡률과 치수를 형성하는 작업(성형).
• 연마 및 광택: 점차 더 미세한 연마재를 사용하고 마지막으로 광택 패드에 광택 슬러리를(예: 세륨 산화물) 적용하여 나노미터 수준의 평탄도와 최소한의 내부 손상을 가진 광학 등급 표면을 구현합니다.

• 코팅

• 공정: 연마 후 물리적 기상 증착(PVD) 또는 스퍼터링과 같은 기술을 사용하여 표면에 광학 코팅(예: 반사 방지 코팅)을 적용하는 경우가 많습니다.
• 목적: 빛의 투과율을 향상시키고 반사를 줄여 광학 부품의 전반적인 성능을 개선하는 것입니다.

• 품질 관리 및 검사

• 이는 전체 공정에서 핵심적인 부분입니다. 확인되는 주요 파라미터에는 다음이 포함됩니다:
• 광학적 특성: 굴절률(nd) 및 아베수( ν d).
• 내부 품질: 균일성, 기포 및 불순물의 존재 여부.
• 응력: 잔류 내부 응력의 정도를 폴라리스코프로 측정함.

HWB의 장점 O 광학 G 여보

HWB 광학 유리의 주요 장점은 정교하게 설계된 화학 조성에서 비롯되며, 일반적으로 다음 특성들의 균형을 제공합니다:

• 탁월한 투명성과 높은 투과율

• 이 유리는 가시광선에서 근적외선(또는 특정 설계된 파장)에 이르는 넓은 스펙트럼 범위 전반에 걸쳐 매우 높은 광투과율을 나타내어 광학 시스템 내부의 빛 손실을 최소화합니다.

• 우수한 환경 안정성

• 이 유리는 일반적으로 습기, 오염 및 약한 화학물질과 같은 환경 요인에 높은 저항성을 갖추고 있습니다. 이를 통해 성능의 현저한 열화 없이 광학 부품의 장기간 내구성과 신뢰성을 보장합니다.

• 높은 화학적 내구성

• 일반적으로 부식 및 풍화에 강한 저항성을 보이며, 물, 산 또는 알칼리에 의한 유리 표면의 손상을 방지함으로써 표면 품질과 광학적 선명도를 유지하는 데 기여합니다.

• 낮은 복굴절

• 정밀한 제조 및 제어된 어닐링 공정을 통해 HWB 유리는 매우 낮은 수준의 내부 응력을 달성할 수 있으며, 이로 인해 이중굴절이 최소화됩니다. 이는 편광을 사용하는 현미경 및 리소그래피와 같은 고정밀 응용 분야에서 매우 중요합니다.

• 우수한 기계적 특성 및 가공성

• 절단, 연마 및 광택 등 광학 가공의 엄격한 요구 조건을 견딜 수 있는 충분한 경도와 강도를 갖추고 있어 정밀하게 복잡한 렌즈 및 프리즘 형태로 가공할 수 있습니다.

HWB의 응용 분야 O 광학 G 여보

유리의 유리한 특성으로 인해 HWB 광학 유리는 다양한 첨단 기술 및 산업 분야에서 널리 사용됩니다:

• 정밀 이미징 렌즈
• 현미경
• 사진 렌즈
• 광학 장비 및 센서
• 레이저 시스템