[产品库]主题： 硫系玻璃的耐辐射性能—防辐射铅玻 ... 发布者： 防辐射铅玻璃
09/21/2017
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硫系玻璃的耐辐射性能—防辐射铅玻璃
硫系玻璃作为红外透镜材料具有独特的优势。硫系玻璃的加工效率高，可以精密模压，比金刚石车削提高10倍以上，原料成本是锗单晶的1/3。在温度适应上，锗单晶比较“娇气”，温度变化一大，图像不稳定。而硫系玻璃可以无压力地面对零下40 至70 这样110 的温差。
硫系玻璃的耐辐射性能——防辐射铅玻璃厂家来为大家娓娓道来：
与氧化物玻璃相比，硫系玻璃具有高的折射率、宽的透红外区域和低的声子能量，在红外传输与探测等领域具有不可替代的地位。但是制备过程复杂、成本较高、且杂质对玻璃性能的影响较大、研究不够系统、应用体系尚不完善也限制了硫系玻璃的发展。通过分析硫系玻璃在γ射线辐照环境中的损伤机理，总结影响硫系玻璃耐辐照性能的因素，为在辐照环境下安全稳定地使用硫系玻璃材料提供科学依据，并为其在空间应用、航空航天及核物理技术等领域的应用发挥奠定基础的作用。另外，辐照对硫系玻璃物理化学等性能改变的特性在辐照致折射率改变效应、制作光栅和作为工业高剂量率辐照监测材料等方面也具有一定的应用潜力。核电站铅玻璃厂家指出，近年来，随着提纯与制备工艺的进步，大口径硫系玻璃和低损耗光纤研制成功并不断迈入实用化，硫系玻璃材料在航空航天等领域的应用前景开始被人们重视和挖掘，基于大口径硫系玻璃窗口和低损耗硫系玻璃光纤的探测器方案不断涌现。例如，欧洲宇航局计划于2015年发射的“DARWIN ”探 测器，由8个太空探测器组成飞行编队，分布在第二Lagrange 点附近轨道上，用以寻找类地行星和对类地行星的大气及生命化学痕迹进行分析。组成该探测器的核心部件是一段具备传输4～20μm 波段红外线的高质量低损耗Te 基硫系玻璃光纤。
提高硫系玻璃耐辐照性能有多种途径。优化玻璃组成不同组分硫系玻璃体系的耐辐照性能差别较大。相对于非化学计量比玻璃，化学计量比玻璃系统具有较好的耐辐照性能。另一方面，玻璃组分中元素含量的不同对耐辐照性能的改变也较大，如：在Ge –Sb –S 中增加Sb 的含量可降低玻璃的初始光学带隙，有助于提高玻璃耐辐照性能。在航空航天环境中，由于受到的辐照剂量率不高，（射线防护铅玻璃）辐照时间较长的特点，此时提高材料的辐照损伤阈值就变得尤为重要。Te 化玻璃对辐照引起的弛豫速率较低，具有较好的耐辐照性能，可作为空间应用中理想的玻璃材料。降低杂质含量硫系玻璃是一种对杂质特别敏感的材料，在辐照作用下，微量的C 、H 、O 等杂质的存在将使硫系玻璃的红外区透过率降低，Fe 、Mn 、Co 等金属离子会捕获部分自由电子从而形成色心，使得硫系玻璃的光学性能下降。为了消除其副面影响，在制备玻璃的过程中应提高原料纯度和改善熔制工艺，减少杂质的种类和浓度，降低由于杂质引起的吸收和散射。添加元素传统氧化物玻璃通过加入F 、N 、Ce 等离子来提高耐辐照性能是广泛接受的共识。早期研究人员通过对硫系玻璃掺杂金属化合物来改善其光学性能，但是有关耐辐照性能方面还未见报道。寻找可有效提高硫系玻璃耐辐照性能的掺杂元素将是一个新的探索方向。同时可利用着色离子对γ射线较好吸收的特点，在玻璃外表面或者光纤的外包层加入着色离子，这样既可以吸收一定的γ射线，又不会对工作介质产生影响，还可减少工作介质接受的辐照量。γ射线辐照对玻璃的至主要影响是形成“色心”，一般消除色心主要通过“热退火”和“光退火”。
热退火就是将辐照后的玻璃加热到低于玻璃转变温度20～30K 时进行退火，不过在实际应用中可行性不高。另一种消除色心的途径是光退火，即在材料中传输特定波长的高功率信号光，可以消除一定的色心。此外，对材料进行一定剂量的预辐照，可使玻璃内部结构达到新的平衡点，当材料再受到辐照时敏感度会降低。另外在考虑硫系玻璃耐辐照性能的同时，还应注重其在辐照后长期的恢复能力，特别是在辐照剂量率不高的环境中，玻璃的自我恢复能力就更加重要。
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最后更新: 2017-09-21 08:48:01
