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。