石英ガラス溶融シリカ放射線遮蔽窓 JGS1/JGS2/JGS3 透明UV
石英ガラス、特にJGS1、JGS2、およびJGS3は、高純度二酸化ケイ素（SiO₂ ≥ 99.99%）からヒドロキシ炎溶融または電気溶融によって合成された非晶質材料です。その主な特徴は次のとおりです。
- 光学性能：紫外線（185 nm）から中赤外線（3.5 μm）までの広いスペクトル透過率を持ち、可視光線の平均透過率は90%以上です。
- JGS1：深紫外線レーザー共振器ミラー。熱安定性：熱膨張係数は5.5×10⁻⁷/℃（20～320℃）と低く、軟化点は1683℃、1100℃での長期安定性を実現しています。
- JGS1：深紫外線レーザー共振器ミラー。化学的安定性：フッ酸を除くすべての強酸に耐性があり、セラミックスよりも30倍、ステンレス鋼よりも150倍の耐アルカリ性があります。
JGS1/JGS2/JGS3 溶融シリカ石英ガラスの特徴
1. JGS1：遠紫外線光学用溶融シリカ
- 透過範囲：185～2500 nm、185 nmでの透過率は85%以上（吸収ピークなし）。
- 水酸基（OH）含有量：2000 ppm（合成ベース）、蛍光フリー、精密UV光学システムに最適です。
- 複屈折：<2 nm/cm、従来の光学ガラスよりも優れています。
- 半導体リソグラフィー：EUVリソグラフィーミラーの基板として、UV散乱を最小限に抑えます。
- 量子通信：光子損失を低減するための単一光子検出器の窓材。
JGS1：深紫外線レーザー共振器ミラー。
2. JGS2：紫外線光学用溶融シリカ
- 透過範囲：220～2500 nm、2730 nmに水酸基吸収ピーク（OH含有量：100～200 ppm）。
- 蛍光：254 nm励起下で可視光線を放射します。強いUVへの曝露は避けてください。
- 機械的強度：1.14 GPaの圧縮強度を持ち、JGS1の0.7 GPaを超えています。
- レーザー加工：1064 nmファイバーレーザー切断ヘッドの窓として、10⁶ W/cm²以上の出力密度に耐えます。
- 高温監視：1450℃の熱衝撃に耐える工業炉観察窓。
3. JGS3：赤外線光学用溶融シリカ
- 透過範囲：260～3500 nm、3.5 μmでの透過率は85%以上（OH含有量<5 ppm）。
- 不純物制御：金属不純物 ≤50 ppm（Fe、Ti）、気泡密度<5>
- 熱伝導率：1.4 W/(m・K)で、JGS2の1.38 W/(m・K)を上回っています。
- 航空宇宙熱画像：宇宙線誘起蛍光に強い衛星IRセンサー窓。
- 医療用レーザー：CO₂レーザー治療システムのレンズとして、熱レンズ効果を軽減します。
JGS1/JGS2/JGS3 溶融シリカ石英ガラス主な特徴
- 広いスペクトル透過率：185 nm（JGS1）から3.5 μm（JGS3）までの全波長帯域透過率、平均可視光線透過率は90%以上。
- レーザー損傷耐性：JGS1の損傷閾値は>10 J/cm²（1064 nm、10 nsパルス）。
- 極端な温度許容度：最大1300℃までの短時間使用（JGS1）、1100℃での長期安定性。
- 耐薬品性：HFエッチング速度12）。
石英溶融シリカガラス JGS1、JGS2、JGS3 の物理的特性
| JGS1：深紫外線レーザー共振器ミラー。パラメータ |
|
JGS1 |
|
| JGS2 |
最大サイズ |
JGS3 |
最大サイズ |
| <200 mm |
<300 mm |
<200 mm |
強いV-b |
| 1200 ppm |
150 ppm |
蛍光（254nm励起） |
蛍光（254nm励起） |
| ほとんどなし |
強いV-b |
強いV-b |
不純物含有量 |
| 5 ppm |
20～40 ppm |
40～50 ppm |
複屈折定数 |
| 2～4 nm/cm |
4～6 nm/cm |
4～10 nm/cm |
溶融方法 |
| 合成CVD |
オキシ水素溶融 |
電気溶融 |
用途
|
レーザー基板、窓、レンズ、プリズム、ミラー
半導体および高温窓
- 赤外線および紫外線基板
- 石英溶融シリカガラス JGS1、JGS2、JGS3 の用途
1. レーザー基板：
- JGS1：熱的な波面歪みを抑制するための高出力レーザー共振器ミラー。
- JGS2：ファイバーレーザー切断ヘッド窓。
JGS1：深紫外線レーザー共振器ミラー。
JGS2：ウェーハ欠陥検査UV光源窓。
- JGS3：リソグラフィーマシンUV透過コンポーネント。
JGS1：深紫外線レーザー共振器ミラー。
JGS1：航空宇宙熱保護システム観察窓。
4. IR/UVコンポーネント：JGS3：量子通信単一光子検出器。
JGS1：深紫外線レーザー共振器ミラー。
石英溶融シリカガラス JGS1、JGS2、JGS3
レーザー切断：JGS1超薄板（
- 200 mm）で熱応力クラックを回避。2. 表面処理：
化学研磨：JGS1屈折率均一性
200～2500 nmで99.5%以上の透過率）。 3. 熱処理：
アニーリング：JGS1を1215℃で2時間アニーリングして応力複屈折を除去。JGS3を真空アニーリングして気泡密度を低減。
石英溶融シリカガラス JGS1、JGS2、JGS3
Q&A
1. Q：JGS1、JGS2、JGS3石英ガラスの主な違いは何ですか？
A：JGS1（185-2500nm）は深紫外用に最適化され、JGS2（220-2500nm）は標準UV用、JGS3（260-3500nm）は赤外線用であり、異なる水酸基含有量と不純物レベルを持っています。
2. Q：JGS3石英ガラスはどの業界で使用されていますか？
