پوشش اندازه سفارشی پنجره شیشه ای کوارتز UV Fused Silica Optical Viewport در دسترس است

پنجره شیشه کوارتز | دریچه دید نوری سیلیس ذوبی UV | اندازه و پوشش سفارشی موجود است

بررسی اجمالی

پنجره‌های شیشه کوارتز، که با نام‌های پنجره‌های سیلیس ذوبی یا پنجره‌های نوری کوارتز نیز شناخته می‌شوند، اجزای مسطح دقیقی هستند که از دی‌اکسید سیلیسیم با خلوص بالا (SiO₂) ساخته شده‌اند. آن‌ها به دلیل پایداری حرارتی برجسته، انتقال بالای UV تا IR، انبساط حرارتی کم و مقاومت شیمیایی عالی، به طور گسترده در کاربردهای نوری، صنعتی و علمی استفاده می‌شوند.

پنجره‌های کوارتز در درجات مختلفی موجود هستند—مانند JGS1، JGS2 و JGS3 در چین—بسته به انتقال UV/VIS/IR مورد نیاز، نقص‌های داخلی و خلوص. این پنجره‌ها اغلب به عنوان دریچه‌های دید، پوشش‌های محافظ یا محیط‌های انتقال نوری در محیط‌های پر تقاضا مانند محفظه‌های خلاء، سیستم‌های لیزری و ابزارهای تحلیلی استفاده می‌شوند.

اصل تولید

فرآیند تولید پنجره‌های شیشه کوارتز در درجه اول شامل مراحل زیر است:

1. آماده‌سازی مواد اولیه
   سیلیس با خلوص بالا (اغلب >99.99٪) آماده می‌شود، معمولاً به شکل پودر کوارتز طبیعی یا گاز تتراکلرید سیلیسیم (SiCl₄) که به صورت مصنوعی مشتق شده است.

2. فرآیند ذوب
   مواد اولیه با استفاده از یکی از تکنیک‌های زیر ذوب می‌شوند:

   • همجوشی شعله (برای کوارتز مصنوعی): یک روش رسوب‌دهی بخار شیمیایی (CVD) که در آن ترکیبات سیلیسیم در یک شعله اکسید شده و به عنوان SiO₂ رسوب می‌کنند.

   • همجوشی الکتریکی (برای کوارتز طبیعی): ماسه کوارتز طبیعی در یک کوره الکتریکی با دمای بالا ذوب می‌شود.

3. شکل‌دهی خام
   کوارتز ذوب شده به بلوک‌ها یا صفحات شکل داده می‌شود و سپس برای از بین بردن تنش‌های داخلی، بازپخت می‌شود.

4. برش و سنگ‌زنی
   خام‌های شیشه‌ای با استفاده از اره‌های الماسی یا ابزارهای CNC به شکل‌ها و اندازه‌های خاص برش داده می‌شوند.

5. پرداخت
   سطوح درجه نوری از طریق پرداخت دو طرفه یا لاپینگ دقیق برای دستیابی به صافی سطح بالا، موازی بودن و زبری سطح کم به دست می‌آیند.

6. تمیز کردن و بازرسی
   تمیز کردن نهایی با استفاده از حمام‌های اولتراسونیک یا شیمیایی انجام می‌شود، و پس از آن بازرسی بصری و طیف‌سنجی برای برآورده کردن مشخصات انتقال و زیبایی انجام می‌شود.

کاربردها

پنجره‌های شیشه کوارتز در کاربردهای متعدد با عملکرد بالا ضروری هستند:

• سیستم‌های لیزری
  به عنوان کوپلرهای خروجی یا پنجره‌های محافظ به دلیل آستانه آسیب بالا و پایداری حرارتی استفاده می‌شوند.

• پردازش نیمه‌رساناها
  به عنوان دریچه‌های دید در اچینگ پلاسما، کاشت یون و محفظه‌های CVD به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی شیمیایی و شوک حرارتی عمل می‌کنند.

• استریل‌سازی و ضدعفونی UV
  پنجره‌های کوارتز نسبت به نور UV-C شفاف هستند و آن‌ها را به پوشش‌های ایده‌آل برای لامپ‌های UV در سیستم‌های استریل‌سازی تبدیل می‌کنند.

• ابزار دقیق علمی
  در طیف‌سنجی، تلسکوپ‌ها و تجهیزات فوتونیک که در آن وضوح نوری بالا و جذب کم ضروری است، استفاده می‌شود.

• هوافضا و دفاع
  مقاومت در برابر تشعشع و پایداری را در شرایط محیطی سخت فراهم می‌کنند.

• دستگاه‌های پزشکی و تحلیلی
  از اپتیک‌های حساس در سیستم‌های تصویربرداری و سلول‌های جریان برای تجزیه و تحلیل UV/VIS محافظت می‌کنند.

سؤالات متداول

سؤال 1: تفاوت بین شیشه کوارتز JGS1، JGS2 و JGS3 چیست؟
پاسخ:

• JGS1: سیلیس ذوبی درجه UV با عبور بالا از 185 تا 2500 نانومتر؛ مناسب برای اپتیک UV.

• JGS2: کوارتز نوری استاندارد برای 220 تا 2500 نانومتر؛ معمولاً در اپتیک عمومی استفاده می‌شود.

• JGS3: کوارتز درجه مادون قرمز با انتقال عمدتاً در محدوده مرئی تا نزدیک IR؛ پاسخ UV محدود.

سؤال 2: آیا پنجره‌های کوارتز می‌توانند در برابر دمای بالا مقاومت کنند؟
پاسخ:بله. کوارتز ذوبی می‌تواند به طور مداوم تا 1100 درجه سانتی‌گراد کار کند و در معرض قرار گرفتن کوتاه مدت فراتر از آن مقاومت کند، و آن را برای محیط‌های با دمای بالا ایده‌آل می‌کند.

سؤال 3: آیا پنجره‌های کوارتز برای کاربردهای خلاء مناسب هستند؟
پاسخ:قطعاً. کوارتز دارای گاززدایی بسیار کم است و یکپارچگی ساختاری خود را تحت خلاء و چرخه حرارتی حفظ می‌کند، و آن را برای دریچه‌های دید UHV (خلاء فوق‌العاده بالا) ایده‌آل می‌کند.

سؤال 4: چه سطح پایانی در دسترس است؟
پاسخ:پنجره‌ها معمولاً به زبری سطح <10 Å RMS پرداخت می‌شوند. صافی در صورت درخواست می‌تواند به λ/10 یا بهتر برسد.

سؤال 5: پنجره‌های کوارتز با سایر مواد شیشه‌ای مانند بوروسیلیکات چگونه مقایسه می‌شوند؟
پاسخ:شیشه کوارتز در انتقال UV، مقاومت حرارتی و دوام شیمیایی بهتر از بوروسیلیکات عمل می‌کند، اما به دلیل خلوص بالا و پیچیدگی پردازش، گران‌تر است.

سؤال 6: آیا پنجره‌های کوارتز را می‌توان سفارشی کرد؟
پاسخ:بله. آن‌ها را می‌توان از نظر اندازه، ضخامت، پوشش (AR، HR و غیره) و شکل (گرد، مربع، بیضی) سفارشی کرد، که به نیازهای خاص کاربرد بستگی دارد.