Optikai üveggyártás.

Az előadások a következő témára: "Optikai üveggyártás."— Előadás másolata:

1 Optikai üveggyártás

2 Üveg: kb. 6000 éve ismerik és használják!
különböző oxidok egymásban való szilárd oldata, túlhűtött folyadék, amelynek az üvegesedési hőmérséklet alatt a viszkozitása nagyobb mint 1012Pa.s tökéletesen izotróp anyag, benne a fizikai folyamatok terjedése minden irányban azonos, nincs határozott olvadási hőmérséklete, legismertebbek az oxid üvegek: SiO2, B2O3, GeO2, P2O5, tulajdonságai adalékolással változtathatók, nincs határozott kémiai összetétele, az alkotók nem különböztethetők meg benne, az állapotváltozás reverzibilis.

3 Üveggyártás nyersanyagai: - alapanyagok
- üvegképző oxidok (szilícium-dioxid, bór-trioxid,stb.), - olvasztó oxidok (nátrium-oxid, kálium-oxid, litium-oxid), - állandósító oxidok (kálcium-oxid, magnézium-oxid, cink-oxid, ólomoxid), - segédanyagok (tisztulást elősegítő anyagok, színtelenítő- vagy színező anyagok), - adalékanyagok (üvegcserép). Üveggyártás: Az összeolvasztás samott kádakban széndioxid vagy nitrogén atmoszférában, megfelelő idejű hőntartás, majd lassú hűtés (lehet akár ½ év is!).

4 Tulajdonságai: Optikai üveg fajtái: n=1,48-1,96 σB húzás=38-80 N/mm2,
σB nyomás= N/mm2, ρ=2,2-6,4 kg/dm3. Optikai üveg fajtái: - koronaüveg (színtelen, törésmutatója kisebb, diszperzió>55), - flintüveg ( zöldes színű, nagyobb a törésmutatója, diszperzió<50).

5 Hagyományos optikai-üveg technológiák:
darabolás, marás, csiszolás, polírozás, központosítás, vékonyrétegezés. A marás és csiszolás szerszámai, eszközei. Az anyagleválasztás kötött vagy diszperz eloszlású gyémánt vagy SiC szemcsével történik.

6 A polírozás eszközei

7 Különleges bevonatok készítése
fémgőzöléssel: - normál nyomáson – magas hőmérsékleten, - vákuumban, előnye: - alacsonyabb hőmérséklet, - finomabb eloszlás, - szigetelő anyagra is lehetséges. alkalmazás: - optikai ipar: - tükrök, - reflexiócsökkentő bevonatok, - interferencia szűrők, - polarizátorok, - elektronikai ipar (vékonyréteg ák.)

8 Tükör lehet: - fénymegosztó (százalékos-, féligáteresztő tükör), - teljes fény visszaverő tükör. Tükrökön a réteg lehet: - elülső oldalon, - hátulsó oldalon. Tükörgyártás (ezüst, alumínium, króm): - kémiai eljárással (ezüst valamilyen komplex vegyületét szerves anyaggal redukálják fém ezüstté), - vákuumporlasztással. Optikai elemekre rétegfelvitel – vákuumporlasztással.

9 Vákuumporlasztás vákuumtechnológiák előnye: tisztaság,
forrástól adott távolságra a hordozón a részecskék kondenzálódnak, ha a p~10-5 mbar akkor az átlagos szabad úthossz λ~1 m, a részecskék egyenes vonalban (ütközés, szennyeződés nélkül) érik el a bevonandó felületet.

10 Anyag felfűtése, hogy a gőznyomása 10-4…10-3 mbar legyen
Vákuumgőzölő: Anyag felfűtése, hogy a gőznyomása 10-4…10-3 mbar legyen Közvetlen fűtés Közvetett fűtés: W csónak (magas op, nem ötvöződik) Hordozók gömbfelületen, forgatva. Rétegvastagság számítható, mérhető Ötvözet gőzölés. búra kupola forgatás áram szivattyú forrás hordozók Kupola forgatás búra

11 Katódporlasztás Nagyvákuum térbe Ar gáz 0,1..10..100mbar nyomásig
Gázkisülés létrehozása, elektronok ütköznek az Ar atomokkal  Ar+ ionok Target nagy negatív potenciálon, Ar+ bele-ütközik, bevonó anyag részecskéit löki ki  lerakódik a hordozón Nagyobb rétegépülési sebesség, Nem kell magas hőm. + anód target (- kV) katód szivattyú hordozó szelep Triódás katódporlasztás -