光学玻璃用氧化镁的主要用途

  河北镁熙生物有限公司表示,氧化镁(MgO)在光学玻璃制造中扮演着重要的角色,它不仅能够调节玻璃的光学特性,还能提高玻璃的耐热性、机械强度和化学稳定性。根据不同的光学应用,氧化镁可用于多种类型的光学玻璃。

  1、折射率光学玻璃

  (1) 氧化镁在折射率调控中的作用

  氧化镁可用于调节光学玻璃的折射率(n),以满足不同光学系统的需求。

  适量的氧化镁可提高折射率,同时降低光学色散,使玻璃更适用于高精度成像设备。

  (2) 主要应用

  照相机和望远镜镜头:提高光学成像质量,减少色差和畸变。

  显微镜透镜:用于高倍率显微镜,提高光学分辨率。

  投影仪透镜:优化光线聚焦,提高成像清晰度。

  (3) 典型玻璃配方

  高折射率光学玻璃的典型成分:

  SiO₂(硅):50–70%

  MgO(氧化镁):5–15%

  BaO(氧化钡):10–20%

  TiO₂(氧化钛):3–10%

  氧化镁与氧化钡、氧化钛等成分搭配使用,可优化玻璃的光学性能,提高折射率,同时保持良好的透光性。

  2、激光光学玻璃

  (1)氧化镁对激光玻璃的影响

  提高玻璃的热稳定性,减少激光高能量照射下的热膨胀和形变。

  增强抗激光损伤性,减少光学元件因高能激光照射而损坏的风险。

  提高光学均匀性,减少光束散射,提高激光透过率。

  (2) 主要应用

  激光切割和焊接系统:耐高温,能承受强光束照射。

  激光通信:高透过率,减少光信号损失。

  高功率激光实验设备:如光纤激光器、固态激光器等。

  (3) 典型玻璃配方

  用于激光系统的光学玻璃通常包含:

  SiO₂(硅):60–75%

  MgO(氧化镁):2–8%

  Al₂O₃(氧化铝):5–15%

  Nd₂O₃(氧化钕)或Yb₂O₃(氧化镱):1–5%(用于掺杂激光活性离子)

  氧化镁的加入有助于提高激光玻璃的稳定性,并减少因热效应引起的光学畸变。

  3、红外光学玻璃

  (1)氧化镁在红外玻璃中的作用

  提高玻璃在远红外波段(3–12µm) 的透光率。

  降低玻璃的热辐射吸收率,适用于热成像和夜视系统。

  增强玻璃的耐环境性,适用于高温、高湿或腐蚀性环境。

  (2) 主要应用

  热成像设备(如红外相机、夜视仪)。

  卫星和航天器光学窗口(用于红外遥感)。

  红外测温仪(用于非接触式温度测量)。

  (3) 典型玻璃配方

  SiO₂(硅):50–60%

  MgO(氧化镁):10–20%

  ZnS(硫化锌)或GeO₂(氧化锗):15–30%(增强红外透过率)

  氧化镁可用于调节红外玻璃的折射率,并提高其耐热性和耐化学性。

  4、抗辐照光学玻璃

  (1)氧化镁的抗辐照特性

  氧化镁能提高光学玻璃的抗辐射能力,减少γ射线、X射线和高能粒子对玻璃的损伤。

  具有较低的辐照色心效应(radiation-induced color centers),可防止玻璃因辐照而变色或失去透明度。

  (2) 主要应用

  核反应堆光学窗口。

  空间望远镜镜片(用于强辐射环境)。

  医学X射线透镜(用于X光成像系统)。

  (3) 典型玻璃配方

  SiO₂(硅):50–70%

  MgO(氧化镁):5–15%

  PbO(氧化铅):10–30%(增强抗辐照能力)

  氧化镁的加入可提高玻璃的耐辐照性能,防止高能辐射导致的玻璃结构损坏。

  5、透紫外光学玻璃

  (1)氧化镁在紫外玻璃中的作用

  增强玻璃在紫外光波段(200–400nm) 的透射率。

  低吸收特性,使其适用于UV激光系统和UV透射光学仪器。

  (2) 主要应用

  紫外显微镜(用于生物成像)。

  UV-LED透镜(用于光催化和UV硬化工艺)。

  太阳紫外监测系统。

  (3) 典型玻璃配方

  SiO₂(硅):70–85%

  MgO(氧化镁):3–8%

  Al₂O₃(氧化铝):5–15%(提高机械强度)

  氧化镁的加入可以优化紫外玻璃的透光率,使其在深紫外光学应用中表现更佳。

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