Оптические материалы для инфракрасной техники - Аскоченский А.А.
Скачать (прямая ссылка):
TaiaiM образом, можно сделать заключение, что кислородные стекла но оптическим и термомеханическим свойствам являются превосходным материалом для спектральной области до ~ ¦'! мк, в то время как большинство недавно разработанных бескислородных стекол, кроме аллюмппата кальция, пока обладают еще не вполне удовлетворительными эксплуатационными характеристиками.
В связи с тем, что свойства стекол существенно меняются при изменении состава и условий получения, авторы не включили данных по кислородным стеклам. Читатель достаточно легко найдет интересующие его данные в соответствующей литературе.
Новыми инфракрасными стеклами являются полупроводниковые стекла, а именно халькогепидные стекла, представляющие собой бескислородные сплавы сульфидов, селенидов и теллурндов мышьяка, сурьмы, фосфора, висмута и таллия. Недостатком этих стекол является их легкоплавкость, они размягчаются в интервале температур 140—220° С. Подробные данные о стеклах этого типа (As2S3 и Se(As)), уже используемых для изготовления инфракрасной оптики, приведены в настоящей книге.
В последние годы разработаны полнкристаллическпе материалы, образующиеся в результате горячей прессовки. К таким материалам принадлежат прессованные ноликристалличоские фтористый магний (Пртран-1 и Иртран-ГН),сернистый цинк (Иртран-2),фтористый кальций (11ртран-3). селепид цпнка (Пртран-'і) и окисі, магния (Пртран-5), оптп- 14 I. Оптические материалы для инфракрасной, техники
ческие свойства которых описаны в работе [362а). Полученные в оиределеппых технологических режимах (температура, давление и время прессовки) поликристаллические материалы обладают плотностью и прозрачностью, которые соответствуют аналогичным монокристаллам. Меньшая прозрачность в спектральном участке до 1 мк связана с рассеяпием излучения на границах между кристаллитами. Отметим, что эти материалы могут применяться и при высоких температурах.
Безусловно, прессованным поликристаллическим материалам обеспечено широкое применение благодаря их высоким оптическим и тормомсханическим свойствам, а также тому, что из них возможно получать изделия большого размера.
ПЛАСТМАССЫ
Из синтетических пластических масс можно изготовлять разнообразные оптические детали: окна, линзы и т. п. Однако пластмассы, построенные из цепных молекул, в ряде случаев с различпыми боковыми группами, обладают большим числом характеристических колебательных и вращательных полос поглощения, что сильно уменьшает их нрозрачпость в инфракрасной области спектра. Пластмассы имеют высокое пропускание в коротковолновом участке спектра. С увеличеинем длины волны пластмассы прозрачны только в узких участках спектра — «окпах», где они не имеют полос поглощения. В тонких слоях пластмассы применяются для получения защитных покрытий. По своим термомеханическим свойствам пластмассы могут использоваться только в мягких эксплуатационных условиях, что также ограничивает возможности их применения. Пластические материалы могут быть использованы для изготовления оитики и окон в далеком участке инфракрасного спектра. Полиэтилеп, н частпости, обладает хорошей прозрачностью в участке 25—450 мк. Разработка новых методов получения пластмасс,безусловно, расширит возможности их применения в качестве оптических материалов. II. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
В настоящей книге описываются следующие свойства оптических материалов.
Виды материалов: кристаллические (монокристаллы или ноли-кристаллы); стекла; пластики.
Молекулярный вес.
Плотность. В качестве единицы измерения в книге применяется г/см3 — единица плотности в системе СГС.
Относительной плотностью называется величина отношения плотности вещества к плотности воды при температуре 4° С и давлении 760 мм рт. ст. Относительная плотность — безразмерная величина, численно равная плотности.
Кристаллографические данные^включают сингонию, пространственную группу, постоянные решетки и спайность.
Твердость является мерой сопротивления остаточной деформации или разрушению. Существует несколько методов определения твердости. Наиболее распространенный метод определения твердости заключается в измерении сопротивления изучаемого материала проникновению шарика или пуансона (индентора) установленной формы из соответствующего материала. Величина твердости определяется усилием, приложенным к единице площади поверхности в месте контакта пуансона (ипдептора) с исследуемым веществом,и имеет размерность кГ/мм2 (твердость по Kuyny1 Врипеллю, Викерсу). При другом определении твердости используется способность вещества подвергаться царапанию другим веществом. Различные кристаллы классифицируются в цифровой шкале от 1 до 10, причем эти две цифры соответствуют твердости талька и твердости алмаза. Эти числа определяют твердость по Моосу.
Растворимость. В книге растворимость дается в граммах растворенного вещества на 100 г растворителя — воды.
Точки перехода включают плавлеиие, сублимацию, размягчение и кипение. 16 II. Характеристики оптических материалов
Удельная теплоемкость ср имеет размерность [кал/г-град]. В к шге приведены значения удельной теплоемкости при постоянных давлениях.
