Le verre de quartz JGS2 est un matériau optique haute performance avec une excellente transmission UV visible dans le proche infrarouge, une stabilité chimique élevée, un faible coefficient de dilatation thermique et une bonne résistance aux températures élevées. En raison de ses propriétés physiques et chimiques uniques, le verre de quartz JGS2 est largement utilisé dans les expériences de recherche scientifique dans des domaines tels que l'optique, les semi-conducteurs, la technologie laser et l'analyse spectroscopique.

2. Caractéristiques de base du verre de quartz JGS2

Le verre de quartz JGS2 (Jena Glass Standard 2) est un verre de quartz artificiel en dioxyde de silicium de haute pureté (SiO ₂), caractérisé par :

2.1 Performances optiques

- Haute transmission : il a une excellente transmission dans les bandes ultraviolettes (200-350 nm), lumière visible (350-800 nm) et proche infrarouge (800-2500 nm), en particulier dans la bande ultraviolette.

-Faible taux d'absorption : la teneur en impuretés est extrêmement faible (en particulier la teneur en OH ⁻ est faible), réduisant ainsi l'absorption et la diffusion de la lumière.

2.2 Propriétés thermiques

-Le faible coefficient de dilatation thermique (5,5 × 10 ⁻⁷/℃) lui permet de maintenir une stabilité dimensionnelle même dans des environnements à haute température.

-Résistance aux hautes températures : il peut fonctionner longtemps au-dessus de 1000 ℃ et résister à des températures élevées de 1450 ℃ à court terme.

2.3 Stabilité chimique

-Résistant aux acides et aux alcalis (sauf acide fluorhydrique et acide phosphorique chaud), adapté aux environnements corrosifs.

-Excellente résistance aux radiations, adaptée aux expériences de physique des hautes énergies.

2.4 Propriétés mécaniques

-Haute dureté (dureté Mohs 7), bonne résistance à l'usure, mais haute fragilité, les impacts mécaniques doivent être évités.

3. Application du verre de quartz JGS2 dans les expériences de recherche scientifique

En raison de ses excellentes performances, le verre de quartz JGS2 joue un rôle important dans plusieurs domaines de recherche scientifique.

3.1 Applications dans les expériences optiques

(1) Système optique UV

-Le verre de quartz JGS2 a une transmission extrêmement élevée dans la bande ultraviolette (200-350 nm) et est couramment utilisé pour :

-Plaque de fenêtre laser UV (telle que la quatrième sortie harmonique du laser excimer et du laser Nd : YAG).

-Prisme et lentille du spectromètre UV, utilisés pour l'analyse spectrale UV de haute précision.

-La technologie de lithographie UV est utilisée comme masque et composant optique dans la fabrication de semi-conducteurs.

(2) Technologie laser

-Utilisé comme lentille à cavité résonante laser, expanseur de faisceau laser et fenêtre de protection laser en raison de son seuil de dommage élevé (capable de résister à une irradiation laser de haute puissance).

-Dans les expériences laser femtoseconde, le faible indice de réfraction non linéaire du verre de quartz JGS2 peut réduire la distorsion du faisceau.

(3) Interféromètre et spectromètre

-En tant que plaque séparatrice de l'interféromètre Michelson, il présente une uniformité optique élevée et de faibles caractéristiques de biréfringence.

-Fenêtre optique pour spectromètre infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) pour garantir un rapport signal/bruit élevé.

3.2 Recherche sur les semi-conducteurs et la microélectronique

(1) Traitement des plaquettes et photolithographie

-Dans la fabrication de semi-conducteurs, le verre de quartz JGS2 est utilisé pour :

-Le système optique de la machine de lithographie convient à la lithographie ultraviolette profonde (DUV) et ultraviolette extrême (EUV) en raison de sa transmission UV élevée.

-Support de plaquette, résistant aux hautes températures et ne réagit pas avec les plaquettes de silicium.

(2) Équipements CVD et PVD

-Utilisé comme fenêtres d'observation et chambres de réaction dans les équipements de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et de dépôt physique en phase vapeur (PVD) en raison de leur résistance à haute température et de leur résistance à la corrosion.

3.3 Physique des hautes énergies et technologie nucléaire

(1) Détecteur de particules

-La fenêtre de rayonnement utilisée pour les détecteurs de rayonnement Cherenkov, en raison de sa grande transparence et de sa résistance aux dommages causés par les radiations.

-Utilisé comme monochromateur à rayons X et fenêtre de ligne de lumière dans les sources de rayonnement synchrotron.

(2) Expérience de fusion nucléaire

-Utilisé comme fenêtre d'injection laser et fenêtre de diagnostic plasma dans les expériences Tokamak et de fusion par confinement inertiel (ICF).

3.4 Recherche en chimie et science des matériaux

(1) Observation de la réaction à haute température

-Utilisé comme fenêtre d'observation dans les fours à haute température et les réacteurs chimiques, il peut surveiller les processus de réaction à haute température (tels que la croissance cristalline et la synthèse à haute température) en temps réel.

(2) Expérience en environnement corrosif

-Systèmes de surveillance optique utilisés dans des environnements acides forts (tels que l'acide sulfurique concentré, l'acide nitrique) ou fortement alcalins en raison de leur excellente résistance à la corrosion.

3.5 Recherche biologique et médicale

(1) Équipement de stérilisation UV

-En laboratoire biologique, il est utilisé comme fenêtre de protection pour les lampes de stérilisation ultraviolette afin d'assurer une stérilisation efficace tout en évitant la dégradation des matériaux.

(2) Microscope à fluorescence

-En tant que filtre pour source de lumière d'excitation de fluorescence, sa transmission ultraviolette élevée peut améliorer la sensibilité de la détection de fluorescence.

4. Traitement et traitement du verre de quartz JGS2

4.1 Exigences d'usinage de précision

-Polissage : un polissage ultra précis est nécessaire pour réduire la dispersion de surface, Ra < 1 nm.

-Revêtement : un film antireflet (film AR) ou un film réfléchissant (tel qu'un film d'aluminium ou d'or) peut être recouvert pour optimiser les performances optiques.

4.2 Précautions d'emploi

-Évitez les impacts mécaniques et prévenez les fractures fragiles.

-Utilisez un chiffon sans poussière et de l'alcool pendant le nettoyage pour éviter de rayer avec des objets durs.

Le verre de quartz JGS2 a un large éventail d'applications dans les expériences de recherche scientifique telles que l'optique, les semi-conducteurs, la physique des hautes énergies, la chimie et les domaines biomédicaux en raison de son excellente transparence aux UV, de sa résistance aux températures élevées et de sa stabilité chimique.

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