Цэвэр цуврал кварцын дугуй хавтангийн өндөр UV нэвтрүүлэх чанар

Хайлш хийсэн кварцын дискийн үндсэн материал нь аморф silica бөгөөд пьезоэффекттэй байдаггүй. Гэсэн хэдий ч гайхалтай оптик шинж чанар (өндөр гэрлийн нэвтрэлт, өргөн гэрлийн нэвтрэлтийн муж), маш бага дулааны задралын коэффициент, өндөр химийн тогтвортой байдал болон дулааны тэсвэрт чадал нь оптик, хагас дамжуулагч, оптик харилцаа холбооны салбарт өргөнөөр ашиглагддаг.

 Цэвэр хайлш хийсэн кварцын дискийн үйлдвэрлэлийн үйл явцын гол нь кварц элсний анхдагч материалыг өндөр температурт хайлуулж, нэгэн төрлийн шилэн биеийг үүсгэх, дараа нь халуун формлох ба хүйтэн боловсруулалт хийх явц юм.

Эхний шат: Анхдагч материал бэлтгэх ба хайлуулах

Энэ нь материалын цэвэр байдлыг болон үндсэн шинж чанарыг тодорхойлох нь бүх процессын суурь болдог.

1. Кварцийн шилэн хавтгайны анхдагч материал сонголт ба боловсруулалт

• Анхдагч материал: Өндөр цэвэршилттэй байгалийн кварцийн элс эсвэл нийлэг цахиурын нунтаг ашигладаг. Оптик ангийн хэрэглээнд маш өндөр цэвэршилт шаардлагатай бөгөөд ерөнхийдөө металлын хольцдын нийт агууламж хэдэн мянганы нэг (ppm) хэмжээнд бага байх ёстой.
• Боловсруулалт: Анхдагч материалыг усанд хөвүүлэх, соронзон зууралт, хүчилтэй угаалт зэрэг физик ба химийн аргаар цэвэрлэж, металлын ионы болон тоосонцрын хольцуудыг зайлуулах шаардлагатай.

2. Хайлтал

• Зорилго: Кристаллаг кварцийн элсийг (SiO 2. ) төрөлгүй хайлш хэлбэртэй нэгдмэл кварц шил болгон хувиргах.
• Аргачлал: Хоёр төрлийн үндсэн арга байдаг
• Цахилгаан хайлуурын арга :

Вакуум эсвэл инерт хий (аргон гэх мэт) хамгаалалттай цахилгаан печь дотор электродоор үүсгэсэн ороомог эсвэл графит халаагчаар 2000-с дээш температур үүсгэнэ °C is provided by an arc generated by electrodes or a graphite heater.

Энэ арга нь маш бага гидроксиль (OH ⁻) агууламжтай нэгдсэн кварц үйлдвэрлэх боломжийг олгох бөгөөд ультра ягаан туяаны мужид хэрэглэхэд тохиромжтой.

• Алтан шатах арга:

Кварцийн элсний порофорыг устөрөгч-хүчилтөрөгчийн алуур дээр эсвэл хүчилтөрөгч-устөрөгчийн алуур дээр тусган, дараа нь давхар давхар хучих замаар хуримтлуулна.

Энэ аргаар үйлдвэрлэсэн нэгдсэн кварц ихэвчлэн харьцангуй өндөр OH агууламжтай байдаг, хэт улаан туяаны мужид тохиромжтой бөгөөд том хэмжээтэй загваруудыг үйлдвэрлэхэд ашиглагдаж болно.

3. Хэлбэрлэх ба ангижруулах

• Зорилго: Хайлангуут кварцын шилнийг шаардлагатай анхдагч хэлбэрт (жишээ нь, блок, сав, хавтгай) оруулах ба доторх хүчдлийг арилгах.
• Технологийн явц: Хайлангуут кварцын шингэнийг формонд хийх эсвэл хөргөлтийн процессыг удирдах замаар тодорхой хэлбэртэй "загвар" үүсгэнэ. Дараа нь загварыг ангижруулах зууханд илгээж, нарийвчлан удирдлагатай температур бүхий мужаар удаан нэвтрүүлнэ (жишээ нь, 1100 °C-ээс дээш, 800 C-аас доош °В). Энэхүү процессын үндсэн зорилго нь дотоодын дулааны стрессийг хамгийн ихээр багасган, нэг төрлийн болгох ба дараа дахь боловсруулалт эсвэл ашиглах явцад трещин эсвэл деформацийг саатуулахад чиглэгддэг.

Кварцийн дискний давуу тал:

• Гайхалтай оптикийн шинж чанар:

• Өндөр нэвтрүүлэх чадвар: Кварцийн диск нь гүн хэт ягаан туяанаас (UV) ойролцоо инфра улаан туяанд (NIR) хүртэлх өргөн спектрийн мужид маш өндөр нэвтрүүлэх чадвартай.
• Бага флюоресценц: Кварцийн диск нь анхдагч байдалд нь хуримтлагдах флюоресценцийн хэмжээ бага байдаг тул мэдрэг оптикийн хэмжилтэнд маш чухал.

• Гайхалтай дулааны тогтвортой байдал:

• Маш бага дулааны томролтын коэффициент: Хурдан температурын өөрчлөлтөнд дулааны цочирдол эсвэл деформацид маш ихээр тэсвэртэй.
• Өндөр хатууран буюу зөөлрөх цэг: Кварцийн диск маш өндөр ажиллаж буй температурыг тэсвэрлэх чадвартай. Кварцийн хавтан урт хугацаагаар 1100 хэмд, богино хугацаанд 1200 хэм хүртэлх температурыг тэсвэрлэж чадна.

• Гайхалтай химийн цэвэр байдал ба эсэргүүцэл:

• Идэвхгүй байдал: Хиймэл хүчил, давс, төмөр болон ихэнх хүчилтэй урвалд ордоггүй. Хэт тогтооруулсан хүчилтэй нь зэрэгцэж, кварцын шил бараг бусад хүчилтэй урвалд ордоггүй бөгөөд химийн боловсруулалтанд зориулсан керамик болон цэвэрхэн гангаас 30 дахин, цэвэрхэн гангаас 150 дахин илүү тэсвэртэй байдаг.

• Гайхалтай цахилгаан тусгаарлалтын чанар :

Кварцын дискний эсэргүүцэл нь ердийн шилнийхээс 10,000 дахин их байдаг. Энэ нь ямар ч өндөр температурт ч сайн цахилгаан тусгаарлагчийн материал бөгөөд цахилгаан шинж чанараа хадгалж чаддаг. ‌

• Өндөр цэвэршилт: Кварцын диск маш бага хэмжээний хольцтойгоор үйлдвэрлэгдэж болох тул мэдрэг процессуудад бохирдохыг саатуулдаг.
• Агуу цахилгаан тусгаарлалт: Кварцын диск өндөр диэлектрик хүчтэй, бага диэлектрик алдагдалтай байдаг.
• Өндөр лазерын гэмтлийн зааг: Кварцын диск өндөр чадлын лазерын цацрагийг эвдэлгүй тэсвэрлэж чаддаг тул лазерын хэрэглээнд төгс тохиромжтой.

Үндсэн хэрэглээний салбарууд:

• Оптик ба Фотоник:

• Линз, Цонх, Призм: Хэт ягаан туяаны литографийн тоноглол, өндөр хүч чадалтай лазерийн систем, телескоп, спектроскопын багажинд ашигладаг.
• Оптик кабель: Телефокоммуникац, мэдээллийн дамжуулалтанд ашиглагдах цэвэр оптик кабелын үндсэн материал.

• Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэл:

• Пластины зөөгч ба Процесс хоолой: Цахиур болон чипийг өсгөх, үйлдвэрлэх өндөр температурт процессын тиг, диффузын хоолой, пластины завь болгон цэвэр байдал, дулаан тэсвэрт чадварын тогтвортой байдлын тулгуур дээр ашигладаг.

• Гариг:

• Өндөр интенсивт цахилгаан нумын гэрэл (HID): Рт, металлын галлид, ксеноны нумын гэрлийн хальсний материал болгон өндөр температур, хэт ягаан туяа тэсвэртэй учраас ашигладаг.

• Лабораторийн тоноглол:

• Кювет ба Лабораторийн сав хэрэгсэл: Хэт ягаан ба харагдах гэрлийн спектроскопт, химийн идэвхгүй, дулааны шокийн эсрэг тэсвэртэй шаардлагатай хэрэглээнд ашигладаг.

Тунгалаг кварцийн дискний техникийн өгөгдөл