Quarzglasfenster mit UV-Fusionssilika-Optikanzeigeport

Quarzglasfenster | UV-Quarzglas-Sichtfenster | Kundenspezifische Größe & Beschichtung verfügbar

Übersicht

Quarzglasfenster, auch bekannt als Quarzglasscheiben oder optische Quarzglasfenster, sind präzise flache Komponenten aus hochreinem Siliziumdioxid (SiO₂). Sie werden aufgrund ihrer hervorragenden thermischen Stabilität, hohen UV- bis IR-Transmission, geringen Wärmeausdehnung und ausgezeichneten chemischen Beständigkeit häufig in optischen, industriellen und wissenschaftlichen Anwendungen eingesetzt.

Quarzglasfenster sind in verschiedenen Qualitäten erhältlich — wie JGS1, JGS2 und JGS3 in China — je nach erforderlicher UV/VIS/IR-Transmission, inneren Defekten und Reinheit. Diese Fenster werden oft als Sichtfenster, Schutzabdeckungen oder optische Übertragungsmedien in anspruchsvollen Umgebungen wie Vakuumkammern, Lasersystemen und Analysegeräten verwendet.

Produktionsprinzip

Der Herstellungsprozess von Quarzglasfenstern umfasst hauptsächlich die folgenden Schritte:

1. Rohmaterialvorbereitung
   Hochreines Siliziumdioxid (oft >99,99 %) wird vorbereitet, üblicherweise in Form von natürlichem Quarzpulver oder synthetisch gewonnenem Siliziumtetrachlorid (SiCl₄)-Gas.

2. Schmelzprozess
   Das Rohmaterial wird mit einer der folgenden Techniken geschmolzen:

   • Flammenfusion (für synthetisches Quarzglas): Ein chemisches Gasphasenabscheidungsverfahren (CVD), bei dem Siliziumverbindungen in einer Flamme oxidiert und als SiO₂ abgeschieden werden.

   • Elektrische Fusion (für natürliches Quarzglas): Natürlicher Quarzsand wird in einem Hochtemperatur-Elektroofen geschmolzen.

3. Rohlingsformung
   Das geschmolzene Quarzglas wird zu Blöcken oder Platten geformt und anschließend getempert, um innere Spannungen zu beseitigen.

4. Schneiden und Schleifen
   Die Glasrohlinge werden mit Diamantsägen oder CNC-Werkzeugen in spezifische Formen und Größen geschnitten.

5. Polieren
   Oberflächen in optischer Qualität werden durch doppelseitiges Polieren oder Präzisionsläppen erreicht, um hohe Oberflächenebenheit, Parallelität und geringe Oberflächenrauheit zu erzielen.

6. Reinigung und Inspektion
   Die Endreinigung erfolgt mit Ultraschall- oder Chemiebädern, gefolgt von einer visuellen und spektroskopischen Inspektion, um die Transmissions- und kosmetischen Spezifikationen zu erfüllen.

Anwendungen

Quarzglasfenster sind in zahlreichen Hochleistungsanwendungen unverzichtbar:

• Lasersysteme
  Werden aufgrund ihrer hohen Schadensschwelle und thermischen Stabilität als Ausgangskoppler oder Schutzfenster verwendet.

• Halbleiterverarbeitung
  Dienen als Sichtfenster in Plasmaätz-, Ionenimplantations- und CVD-Kammern aufgrund ihrer ausgezeichneten Beständigkeit gegen chemische Korrosion und Thermoschock.

• UV-Sterilisation und -Desinfektion
  Quarzglasfenster sind für UV-C-Licht transparent und eignen sich daher ideal als Abdeckungen für UV-Lampen in Sterilisationssystemen.

• Wissenschaftliche Instrumentierung
  Werden in der Spektroskopie, in Teleskopen und in der Photonik-Ausrüstung eingesetzt, wo hohe optische Klarheit und geringe Absorption unerlässlich sind.

• Luft- und Raumfahrt und Verteidigung
  Bieten Strahlungsbeständigkeit und Stabilität unter rauen Umgebungsbedingungen.

• Medizinische und analytische Geräte
  Schützen empfindliche Optiken in Bildgebungssystemen und Durchflusszellen für die UV/VIS-Analyse.

FAQ

Q1: Was ist der Unterschied zwischen JGS1, JGS2 und JGS3 Quarzglas?
A:

• JGS1: UV-Quarzglas mit hoher Transmission von 185–2500 nm; geeignet für UV-Optiken.

• JGS2: Optisches Standardquarzglas für 220–2500 nm; wird häufig in der allgemeinen Optik verwendet.

• JGS3: Infrarot-Quarzglas mit Transmission hauptsächlich im sichtbaren bis nahen IR-Bereich; begrenzte UV-Reaktion.

Q2: Können Quarzglasfenster hohen Temperaturen standhalten?
A:Ja. Quarzglas kann kontinuierlich bis zu 1100°C betrieben werden und kurzzeitig darüber hinaus, was es ideal für Hochtemperaturumgebungen macht.

Q3: Sind Quarzglasfenster für Vakuumanwendungen geeignet?
A:Absolut. Quarzglas hat extrem geringe Ausgasung und behält seine strukturelle Integrität unter Vakuum und thermischer Belastung bei, was es ideal für UHV-Sichtfenster (Ultrahochvakuum) macht.

Q4: Welche Oberflächenausführung ist verfügbar?
A:Fenster werden typischerweise auf eine Oberflächenrauheit von <10 Å RMS poliert. Die Ebenheit kann auf Anfrage λ/10 oder besser erreichen.

Q5: Wie schneiden Quarzglasfenster im Vergleich zu anderen Glasmaterialien wie Borosilikat ab?
A:Quarzglas übertrifft Borosilikat in Bezug auf UV-Transmission, Hitzebeständigkeit und chemische Beständigkeit, ist aber aufgrund seiner hohen Reinheit und der komplexen Verarbeitung teurer.

Q6: Können Quarzglasfenster angepasst werden?
A:Ja. Sie können in Bezug auf Größe, Dicke, Beschichtung (AR, HR usw.) und Form (rund, quadratisch, elliptisch) an die spezifischen Anwendungsanforderungen angepasst werden.

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