Optisches Quarzglas JGS1 / JGS2 / JGS3 für UV-, sichtbare und infrarote optische Systeme

Produktübersicht

Optisches Quarzglas, auch bekannt als Quarzglas, ist eine amorphe und isotrope Form von Siliziumdioxid (SiO₂). Es zeichnet sich durch extrem hohe Reinheit, ausgezeichnete optische Transparenz, geringe Wärmeausdehnung, hohe thermische Stabilität und hervorragende chemische Beständigkeit aus. Diese Eigenschaften machen optisches Quarzglas zu einem entscheidenden Material für Präzisionsoptiksysteme, die in den ultravioletten (UV), sichtbaren und infraroten (IR) Wellenlängenbereichen arbeiten.

Abhängig von den Rohstoffen und Herstellungsprozessen wird optisches Quarzglas üblicherweise in JGS1, JGS2 und JGS3eingeteilt. Jede Sorte weist einen unterschiedlichen Hydroxyl (OH)-Gehalt, Verunreinigungsgrad, innere Struktur und spektrale Transmissionseigenschaften auf. Die richtige Auswahl der JGS-Sorte ist unerlässlich, um eine optimale optische Leistung und langfristige Systemstabilität zu gewährleisten.

Hauptmerkmale

• Breiter optischer Transmissionsbereich von tiefem Ultraviolett bis Infrarot

• Hochreines SiO₂ mit ausgezeichneter chemischer und Korrosionsbeständigkeit

• Sehr geringer Wärmeausdehnungskoeffizient

• Hohe Temperaturschockbeständigkeit und Dimensionsstabilität

• Gute mechanische Festigkeit und Oberflächengüte

• Kompatibel mit optischen Beschichtungen (AR, reflektierend, Interferenzbeschichtungen)

• Erhältlich in Standard- und kundenspezifischen optischen Komponenten-Geometrien

Vergleich der optischen Quarzglas-Sorten

JGS1 – Fern-UV-Quarzglas

JGS1 ist ein synthetisches Quarzglas, das unter Verwendung von hochreinem Siliziumtetrachlorid (SiCl₄) als Rohmaterial hergestellt und durch eine Oxyhydrogen-Flamme geschmolzen wird. Dieser Prozess führt zu einer extrem hohen Materialreinheit und ausgezeichneten optischen Homogenität.

Aufgrund seines hohen Hydroxyl (OH)-Gehalts von etwa 2000 ppm weist JGS1 eine hervorragende Transmission im tiefen Ultraviolettbereich auf. Seine Transmission bei 185 nm kann 90 % übersteigen, was es zur bevorzugten Wahl für anspruchsvolle UV-Optiksysteme macht. Der hohe OH-Gehalt führt jedoch zu einem starken Absorptionspeak bei 2730 nm, was seine Infrarotleistung einschränkt.

Typische Anwendungen umfassen:

• Tief-UV-Laseroptik

• Halbleiter-Lithografiesysteme

• UV-Linsen, -Fenster, -Prismen und -Spiegel

• UV-Analyse- und Inspektionsinstrumente

JGS2 – UV-Quarzglas

JGS2 wird aus natürlichem Quarz-Kristall unter Verwendung eines Oxyhydrogen-Flammenfusionsprozesses hergestellt. Im Vergleich zu JGS1 enthält es etwas höhere Mengen an metallischen Verunreinigungen und einen geringeren Hydroxylgehalt, typischerweise im Bereich von 100–200 ppm.

JGS2 bietet eine gute Transmission von ultraviolettem und sichtbarem Licht im Wellenlängenbereich von 220–2500 nm. Obwohl geringfügige Schlieren oder Partikelstrukturen vorhanden sein können, bietet es eine kostengünstige Lösung für viele optische Anwendungen für allgemeine Zwecke. In kleinen Abmessungen und dünnen Komponenten kann JGS2 mit ausgezeichneter optischer Qualität und minimalen Blasen hergestellt werden.

Typische Anwendungen umfassen:

• Optische Fenster und Sichtfenster

• Kondensoroptik

• Optische Ebenen und Substrate

• Mikroskopobjektträger

• Sichtgläser und optische Hochtemperaturkomponenten

JGS3 – Infrarot-Quarzglas

JGS3 wird aus natürlichem Quarz unter Verwendung eines Vakuum-Elektroschmelzverfahrens hergestellt, was zu einem extrem niedrigen Hydroxylgehalt und einer ausgezeichneten Infrarot-Transmissionsleistung führt. Im Gegensatz zu JGS1 und JGS2 weist JGS3 eine minimale OH-bezogene Absorption in der Nähe von 2730 nm auf.

Obwohl geringfügige Blasen, Schlieren oder Partikelstrukturen vorhanden sein können, bietet JGS3 eine überlegene Leistung im Infrarotbereich und unterstützt einen breiten Spektralbereich, der sich bis auf etwa 3500 nm erstreckt. Dies macht es für Anwendungen geeignet, die Infrarottransparenz oder eine optische Breitbandabdeckung erfordern.

Typische Anwendungen umfassen:

• Infrarot-Optikfenster

• IR-Sensoren und -Detektoren

• Thermografie-Systeme

• Multispektrale optische Systeme

Verfügbare Formen

• Optische Fenster und Platten

• Linsen und Prismen

• Optische Ebenen und Substrate

• Filtersubstrate (Bandpass-, Cutoff-, ND-, Kerbfilter)

• Kundenspezifisch bearbeitete optische Komponenten basierend auf Zeichnungen

Auswahlhilfe

• Wählen Sie JGS1für Tief-UV-Anwendungen unter 200 nm oder Hochleistungs-UV-Lasersysteme

• Wählen Sie JGS2für allgemeine UV–sichtbare optische Anwendungen mit ausgewogener Leistung und Kosten

• Wählen Sie JGS3für Infrarotoptik oder Systeme, die eine erweiterte IR-Transmission erfordern

FAQ

Q1: Was ist der Hauptunterschied zwischen JGS1, JGS2 und JGS3?
A: Die Unterschiede liegen in den Rohmaterialien, Herstellungsprozessen, dem Hydroxylgehalt, den Verunreinigungsgraden und den spektralen Transmissionsbereichen.

Q2: Warum ist der Hydroxyl (OH)-Gehalt in optischem Quarzglas wichtig?
A: OH-Gruppen verbessern die Tief-UV-Transmission, führen aber eine Absorption um 2730 nm ein, was sich auf die Infrarotleistung auswirkt.

Q3: Kann optisches Quarzglas beschichtet werden?
A: Ja. Antireflex-, Reflexions- und Interferenzbeschichtungen können je nach Betriebswellenlänge aufgetragen werden.

Q4: Ist optisches Quarzglas dasselbe wie gewöhnliches Glas?
A: Nein. Optisches Quarzglas hat eine viel höhere Reinheit, eine geringere Wärmeausdehnung und eine deutlich bessere UV- und IR-Transmission als gewöhnliches Glas.

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