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光学玻璃分类及技术标准解析

来源: 浏览次数:5833 发布日期:2019-11-06 手机版

光学玻璃是指能改变光的传播方向,并能改变紫外、可见或红外光的相对光谱分布的玻璃。光学玻璃可用于制造光学仪器中的透镜、棱镜、反射镜及窗口等。由光学玻璃构成的部件是光学仪器中的关键性元件。传输光线的非晶态(玻璃态)光介质材料。可用以做成棱镜、透镜、滤光片等各种光学元件,光线通过后可改变传播方向、位相及强度等。

光学玻璃分类及技术标准解析

根据不同的要求,可把光学玻璃分为三大类:

①无色光学玻璃——在可见及近红外相当宽广波段内几乎是全透明的,是使用量较大的光学玻璃。按折射率和色散的不同有上百个牌号,可分为两个品种,即冕牌光学玻璃(以K代表)和火石光学玻璃(以F代表)。冕牌玻璃是硼硅酸盐玻璃,加入氧化铝后成为火石玻璃。二者的主要区别是火石玻璃的折射率和色散都较大,因而光谱元件多用它制造。

②耐辐射光学玻璃——具有无色光学玻璃的各项性质,并能在放射性照射下基本不改变性能。用于受γ辐照的光学仪器,其品种及牌号与无色光学玻璃相同。其化学成分是在无色光学玻璃的基础上,添加少量二氧化铈来消除高能辐射在玻璃中形成的色心,使这种玻璃在受辐照后光吸收变化很小。

③有色光学玻璃——对某些波长的光具有特定吸收或透射性能。亦称滤光玻璃,有百余个品种。颜色滤光片对某些颜色能选择吸收,中性滤光片对所有波长的光的吸收相同,只是减低光束强度而不改变其颜色。干涉滤光片则是根据光的干涉原理,将不需要的颜色反射掉而不是吸收。

光学玻璃分类及技术标准解析

生产光学玻璃的原料是一些氧化物、氢氧化物、碳酸盐,并根据配方的要求,引入磷酸盐或氟化物。为了保证玻璃的透明度,必须严格控制着色杂质的含量,如铁、铬、铜、锰、钴、镍等。配料时要求准确称量、均匀混合。主要的生产过程是熔炼、成型、退火和检验。

熔炼有单坩埚间歇熔炼法和池窑(见窑)连续熔炼法。单坩埚熔炼法又可分为粘土坩埚熔炼法和铂坩埚熔炼法。不论采用何种熔炼方式均需用搅拌器搅拌,并严格控制温度和搅拌,使玻璃液达到高度均匀。

成型光学玻璃的成型法有古典破埚法、滚压法和浇注法,但目前越来越广泛地采用漏料成型(用单坩埚或连熔流出料液),能直接拉棒或滴料压型或漏料成型大尺寸的毛坯,提高料滴利用率和成品率。

退火为了较大限度地消除玻璃的内应力,提高光学均匀性,必须制定严格的退火制度,进行精密退火。

检验测定的指标有:光学常数、光学均匀度、应力双折射、条纹、气泡等。

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