Placas de Vidrio de Cuarzo de Alta Pureza Personalizadas
JGS1/JGS2/JGS3 Alta Transmitancia
La sílice fundida es un material amorfo formado por la fusión de
dióxido de silicio de alta pureza a altas temperaturas, seguido de
un enfriamiento rápido. Exhibe excelentes propiedades ópticas,
estabilidad térmica e inercia química. Basado en los niveles de
pureza y la transmitancia ultravioleta, se clasifica en tres
grados:JGS1, JGS2 y JGS3.
Clasificación por Rendimiento Óptico:
1. JGS1 (Sílice Fundida Óptica de Ultravioleta Lejano)
- Producido utilizando SiCl₄ como materia prima, fundido en una llama
de hidrógeno-oxígeno de alta pureza. Contiene alto contenido de
hidroxilo (≈2000 ppm) y demuestra una excepcional transmitancia
ultravioleta, particularmente en la región UV de onda corta. La
transmitancia supera el 90% a 185 nm. La sílice fundida sintética
exhibe un fuerte pico de absorción a 2730 nm sin estructura
granular. Es un material óptico ideal para el rango de 185–2500 nm.
2. JGS2 (Sílice Fundida Óptica de Ultravioleta)
- Fabricado a partir de materia prima cristalina mediante refinación
de gas. Contiene decenas de ppm de impurezas metálicas. Presenta un
pico de absorción a 2730 nm (contenido de hidroxilo: 100–200 ppm)
con estrías y estructura granular. Es un material adecuado para el
rango de longitud de onda de 220–2500 nm.
3. JGS3 (Sílice Fundida Óptica Infrarroja)
- Producido a partir de materias primas de arena de cuarzo cristalina
o de alta pureza utilizando un horno de presión al vacío (método de
fusión eléctrica). Contiene decenas de ppm de impurezas metálicas.
Se caracteriza por burbujas mínimas, estructura granular fina,
estrías y contenido de OH insignificante. Ofrece alta transmitancia
infrarroja (>85%). Aplicable como material óptico para el rango
de 260–3500 nm.
Principales Campos de Aplicación del Vidrio de Cuarzo
JGS1/JGS2/JGS3
1. Sistemas Ópticos de Alta Gama
- JGS1: Lentes para máquinas de litografía DUV, espejos de
telescopios espaciales, componentes de colimación de láser UV.
- JGS2: Dispositivos ópticos de consumo como lentes de cámaras,
prismas de proyectores, objetivos de microscopios.
- JGS3: Ventanas para imágenes térmicas infrarrojas, espejos de
enfoque para láseres CO₂.
2. Fabricación de Semiconductores
- Sustratos de Fotomáscaras: JGS1 es un material central para los
sustratos de fotomáscaras de litografía EUV debido a su coeficiente
de expansión térmica ultrabajo (5.5×10⁻⁷/℃) y alta transmitancia
UV.
- Portadores de Procesamiento de Obleas: JGS2 se utiliza para
componentes de alta temperatura承载, como tubos de hornos de difusión
de semiconductores y soportes de barcos.
3. Tecnología Láser
- Sistemas Láser de Alta Energía: JGS1 se utiliza para fabricar
espejos resonadores para láseres Nd:YAG (umbral de daño inducido
por láser: 15 J/cm²).
- Transmisión Láser Infrarroja: JGS3 es adecuado para cables de
transmisión láser CO₂ a una longitud de onda de 10.6 μm.
4. Aeroespacial
- Ventanas de Naves Espaciales: JGS1 se utiliza para ventanas
resistentes a la radiación en sensores ópticos remotos de satélites
(resiste la radiación espacial).
- Cúpulas de Misiles: JGS3 se aplica en cabezas buscadoras
infrarrojas de vehículos hipersónicos debido a su excelente
resistencia al choque térmico (ΔT > 1000°C).
5. Iluminación Especial
- Lámparas UV: Las lámparas UV de alta pureza hechas de JGS1 se
utilizan para el tratamiento del agua y la esterilización médica.
- Carcasas de Lámparas de Mercurio: JGS2 se utiliza para fabricar
carcasas transparentes para lámparas de mercurio de alta presión,
resistentes al choque de alta temperatura.
5. Equipos de Investigación Científica
- Instalaciones de Radiación Sincrotrón: JGS1 se utiliza para
ventanas de línea de haz y componentes de monocromadores.
- Detectores de Partículas: JGS2 sirve como medio transparente para
radiadores Cherenkov.
Características de Procesamiento del Vidrio de Cuarzo
JGS1/JGS2/JGS3
- Recocido de Precisión:El recocido de gradiente de múltiples etapas (hasta 1300°C) elimina
la tensión interna y previene la distorsión óptica.
- Tratamiento de Superficie:El pulido magnetorreológico (MRF) logra una rugosidad superficial
de Ra < 0.5 nm (adecuado para litografía EUV).
- Tecnología de Recubrimiento:Los recubrimientos aplicables incluyen recubrimientos
antirreflectantes (AR), de alta reflexión (HR) y resistentes a la
corrosión (por ejemplo, fluoruro de magnesio).
Propiedades Ópticas del Vidrio de Cuarzo JGS1/JGS2/JGS3
Longitud de onda (μm) | Índice de Refracción (JGS1) | Índice de Refracción (JGS2) | Índice de Refracción (JGS3) |
0.200 | 1.55051 | 1.000 | 1.45042 |
0.220 | 1.52845 | 1.064 | 1.44962 |
0.250 | 1.50745 | 1.100 | 1.44895 |
0.300 | 1.48779 | 1.200 | 1.44805 |
0.400 | 1.47012 | 1.600 | 1.44442 |
0.500 | 1.46233 | 1.900 | 1.43951 |
0.600 | 1.45840 | 2.000 | 1.43474 |
0.800 | 1.45175 | 3.707 | 1.39936 |
Especificaciones Estándar del Vidrio de Cuarzo JGS1/JGS2/JGS3
Propiedad | Valor |
Densidad | 2.20 g/cm³ |
Número de Abbe | 67.6 |
Índice de refracción (588nm) | 1.4586 |
Dureza | 5.5–6.5 Mohs |
Resistencia a la tracción de diseño | 4.8×10⁷ Pa (N/mm²) (7000 psi) |
Resistencia a la compresión de diseño | >1.1×10⁹ Pa (160,000 psi) |
Módulo de Young | 7.2×10¹⁰ Pa (4.5×10⁶ psi) |
Coeficiente de Poisson | 0.17 |
Coeficiente de expansión térmica | 5.5×10⁻⁷ cm/cm·℃ (20℃–320℃) |
Conductividad térmica | 1.4 W/m·℃ |
Calor específico | 670 J/kg·℃ |
Punto de reblandecimiento | 1683℃ |
Punto de recocido | 1215℃ |
Punto de tensión | 1120℃ |
Resistividad eléctrica | 7×10⁷ ohm·cm (350℃) |
Estabilidad química | Altamente resistente al agua y a los ácidos, excepto el ácido
fluorhídrico |
Vidrio de Cuarzo JGS1/JGS2/JGS3 Preguntas y Respuestas
P1: ¿Cuáles son las diferencias clave entre la sílice fundida JGS1,
JGS2 y JGS3?
R1: JGS1 ofrece >90% de transmisión UV (185nm) con un contenido
de OH de 2000ppm, JGS2 proporciona transmisión de 220-2500nm con
200ppm de OH, mientras que JGS3 ofrece >85% de transmisión IR
con un contenido de OH casi nulo.
P2: ¿Qué grado de sílice fundida es mejor para aplicaciones de
láser UV?
R2: JGS1 es ideal para láseres UV debido a su transmitancia del
90%+ a 185nm y un umbral de daño por láser de 15J/cm².
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