Справочник технолога-оптика - Окатов М.А.
ISBN 5-7325-0236-Х
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 1.17. ЗНАЧЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ СПЕКАНИЯ
ДЛЯ НЕКОТОРЫХ МАРОК ОПТИЧЕСКИХ СТЕКОЛ
Марка стекла Температура спекания, °С
ТФ7 459
ТФ5 490
ЛК6 510
ОФ5 520
Ф2 535
К8 630
БФб 650
ТК9 631
ТК12 670
СТКЗ 685
21
кой прочности определяется не механизмом поглощения энергии, а нелинейными свойствами стекла, характеризующими его способность коцентрировать световую энергию волны в канал диаметром 6-8 мкм, что приводит к увеличению плотности потока до 1 • 1012 Вт/см2. Лучевая прочность при длительных импульсах определяется тепловым механизмом разрушения и падает при наличии поглощающих включений.
1.6. ОПТИЧЕСКИЕ СТЕКЛА ДЛЯ ИНФРАКРАСНОЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА
Оптические бесцветные стекла, входящие в ГОСТ 3514-76””Е”, имеют в инфракрасной области (ИК) спектра практически одну и ту же границу пропускания X — длину волны, при которой коэффициент пропускания стекла равен 50 %. Для слоя стекла толщиной 10 мм эта граница лежит в пределах 2,6-2,7 мкм, т. е. это не собственное поглощение стекла, а полоса поглощения гидроксильных групп. Специальными технологическими приемами можно из расплавленной стекломассы устранить примеси воды и ликвидировать указанную полосу поглощения. Достаточно широкое применение получила одна из марок стекол указанного типа — К515 (ОСТ 3-2167-83). По химическому составу это стекло относится к цинксодержащим кронам с определенной концентрацией фтористых соединений. По пропусканию в ИК-области оно должно соответствовать данным, приведенным в табл. 1.18. Из-за осо-
Табпица 1.18. ПРОПУСКАНИЕ СТЕКЛА МАРКИ К515
В ИНФРАКРАСНОЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА
X, мкм т, %, в толщине 10 мм, не менее
2,70 90
2,80 80
2,90 72
3,07 60
3,53 40
3,90 25
Таблица 1.19. ПРОПУСКАНИЕ И СВЕТОПРЕЛОМЛЕНИЕ
БЕСКИСЛОРОДНЫХ СТЕКОЛ
Марка стекла Область пропускания по спектру (рабочая), мкм пе при длинах воли, мкм
2,0 8,6 11,8
ИКС23 0,7-9,0 2,4261 2,3944 -
ИКС24 0,8-11,0 2,4098 2,3782 -
ИКС 2 5 1,5-17,0 2,8081 2,7713 2,7620
ИКС27 1,7-16,0 Не нормируется
ИКС28 1,2-12,5 2,7285 2,6922 2,6798
ИКС29 1,0-15,5 2,6381 2,6044 2,5940
ИКСЗО 1,0-11,5 2,5686 2,5387 -
22
Таблица 1.20.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕСКИСЛОРОДНЫХ СТЕКОЛ
to
со
Параметр Значение параметра для стекол различных марок
ИКС 2 2 ИКС23 ИКС24 ИКС25 ИКС26 ИКС27 ИКС28 ИКС29 иксзо
Температурный коэффициент линейного расширения а • 107, °С-1 226 246 182 220 166 177 220 220 122
Температура размягчения, °С 210 200 270 190 440 270 200 200 390
Удаленная теплоемкость, Дж/(°С • кг) 500 460 540 - 400 330 380 - -
Теплопроводность, Вт/(м • °С) 4600 3300 3800 - 4600 2900 3300 - -
Тангенс угла диэлектрических потерь tg5 • 10 при частоте 9547 МГц - 2,8 1,6 6,5 4,5 29 5,5 5,0 1,3
Диэлектрическая проницаемость при частоте 9547 МГц _ 7,9 7,5 10,3 7,6 11,6 9,9 9,8 8,2
Модуль упругости, Па 1,7 • Ю7 1,6 ¦ 107 1,9 ¦ 107 2,4 ¦ 107 2,0 ¦ 107 2,0 ¦ 107 1,8 ¦ 107 1,86 ¦ 107 2,22 ¦ 107
Коэффициент поперечной деформации 0,30 0,31 0,28 0,29 0,26 0,28 0,29 0,28 0,27
Микротвердость, Па 1,5 105 1,5 ¦ 105 2,0 ¦ 105 1,5 ¦ 105 2,8 ¦ 105 1,9 ¦ 105 1,6 ¦ 105 1,6 ¦ 105 2,45 ¦ 105
Плотность, г/см3 3,51 3,32 3,89 4,72 3,80 4,89 4,48 4,74 4,33
бенностей технологии стекло не может быть получено по высшим категориям показателей качества. Показатель преломления стекла равен 1,5245 при коэффициенте дисперсии 56,7. Значение X(t) в интервале 20-120 °С составляет 82 • 10-7 “СГ1, плотность — 2,75 г/см3, модуль Юнга — 6,8 • Ю10 Па, коэффициент Пуассона — 0,24.
Несколько более высоким пропусканием обладает стекло марки 312М, в котором стеклообразователем является не диоксид кремния, а диоксид германия. Стекло содержит также большое количество оксида свинца и фторида свинца. Применять его можно в системах, работающих до значений X = 5 мкм. Официальным документом на стекло марки ТБФ512 являются технические условия ОСТ 3-4773-80.
Стандартной формой поставок стекла марки ТБФ512 являются заготовки диаметром 20 мм и толщиной 10 мм. Показатель преломления стекла для линии е равен 1,9557, причем допускается отклонение Дпе = ±100 • 10-4. По устойчивости к влажной атмосфере стекло относится к группе А, по кислотоустойчивости — к 6-й группе. Температура отжига стекла 370 °С, плотность 6,2 г/см3.
Высоким пропусканием в ИК-области спектра обладают бескислородные стекла ИКС (ОСТ 3-3441-88) на основе серы, селена, теллура в сочетании с элементами IV и V групп периодической системы. Свойства этих стекол приведены в табл. 1.19 и 1.20.
Стекла устойчивы к воздействию у-излучения. При облучении дозой до 103 Кл/кг пропускание их в рабочем участке спектра не изменяется. Отличительной особенностью стекла марки ИКС27 является возможность получения любого заданного положения коротковолновой границы пропускания в пределах 1,5-4,0 мкм. Все бескислородные оптические стекла имеют высокую химическую устойчивость по отношению к влажной атмосфере (группа С) и кислым растворам (группа 1). Применение просветляющих покрытий обеспечивает повышение пропускания бескислородных оптических стекол в рабочей области спектра до 90-95 %. Варка стекол производится в запаянных вакуумированных кварцевых ампулах.
