[產品庫]主題： 硫系玻璃的耐輻射性能—防輻射鉛玻 ... 發布者： 防輻射鉛玻璃
09/21/2017
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硫系玻璃的耐輻射性能—防輻射鉛玻璃
硫系玻璃作為紅外透鏡材料具有獨特的優勢。硫系玻璃的加工效率高，可以精密模壓，比金剛石車削提高10倍以上，原料成本是鍺單晶的1/3。在溫度適應上，鍺單晶比較“嬌氣”，溫度變化一大，圖像不穩定。而硫系玻璃可以無壓力地面對零下40 至70 這樣110 的溫差。
硫系玻璃的耐輻射性能——防輻射鉛玻璃廠家來為大家娓娓道來：
與氧化物玻璃相比，硫系玻璃具有高的折射率、寬的透紅外區域和低的聲子能量，在紅外傳輸與探測等領域具有不可替代的地位。但是制備過程復雜、成本較高、且雜質對玻璃性能的影響較大、研究不夠系統、應用體系尚不完善也限制了硫系玻璃的發展。通過分析硫系玻璃在γ射線輻照環境中的損傷機理，總結影響硫系玻璃耐輻照性能的因素，為在輻照環境下安全穩定地使用硫系玻璃材料提供科學依據，并為其在空間應用、航空航天及核物理技術等領域的應用發揮奠定基礎的作用。另外，輻照對硫系玻璃物理化學等性能改變的特性在輻照致折射率改變效應、制作光柵和作為工業高劑量率輻照監測材料等方面也具有一定的應用潛力。核電站鉛玻璃廠家指出，近年來，隨著提純與制備工藝的進步，大口徑硫系玻璃和低損耗光纖研制成功并不斷邁入實用化，硫系玻璃材料在航空航天等領域的應用前景開始被人們重視和挖掘，基于大口徑硫系玻璃窗口和低損耗硫系玻璃光纖的探測器方案不斷涌現。例如，歐洲宇航局計劃于2015年發射的“DARWIN ”探 測器，由8個太空探測器組成飛行編隊，分布在第二Lagrange 點附近軌道上，用以尋找類地行星和對類地行星的大氣及生命化學痕跡進行分析。組成該探測器的核心部件是一段具備傳輸4～20μm 波段紅外線的高質量低損耗Te 基硫系玻璃光纖。
提高硫系玻璃耐輻照性能有多種途徑。優化玻璃組成不同組分硫系玻璃體系的耐輻照性能差別較大。相對于非化學計量比玻璃，化學計量比玻璃系統具有較好的耐輻照性能。另一方面，玻璃組分中元素含量的不同對耐輻照性能的改變也較大，如：在Ge –Sb –S 中增加Sb 的含量可降低玻璃的初始光學帶隙，有助于提高玻璃耐輻照性能。在航空航天環境中，由于受到的輻照劑量率不高，（射線防護鉛玻璃）輻照時間較長的特點，此時提高材料的輻照損傷閾值就變得尤為重要。Te 化玻璃對輻照引起的弛豫速率較低，具有較好的耐輻照性能，可作為空間應用中理想的玻璃材料。降低雜質含量硫系玻璃是一種對雜質特別敏感的材料，在輻照作用下，微量的C 、H 、O 等雜質的存在將使硫系玻璃的紅外區透過率降低，Fe 、Mn 、Co 等金屬離子會捕獲部分自由電子從而形成色心，使得硫系玻璃的光學性能下降。為了消除其副面影響，在制備玻璃的過程中應提高原料純度和改善熔制工藝，減少雜質的種類和濃度，降低由于雜質引起的吸收和散射。添加元素傳統氧化物玻璃通過加入F 、N 、Ce 等離子來提高耐輻照性能是廣泛接受的共識。早期研究人員通過對硫系玻璃摻雜金屬化合物來改善其光學性能，但是有關耐輻照性能方面還未見報道。尋找可有效提高硫系玻璃耐輻照性能的摻雜元素將是一個新的探索方向。同時可利用著色離子對γ射線較好吸收的特點，在玻璃外表面或者光纖的外包層加入著色離子，這樣既可以吸收一定的γ射線，又不會對工作介質產生影響，還可減少工作介質接受的輻照量。γ射線輻照對玻璃的至主要影響是形成“色心”，一般消除色心主要通過“熱退火”和“光退火”。
熱退火就是將輻照后的玻璃加熱到低于玻璃轉變溫度20～30K 時進行退火，不過在實際應用中可行性不高。另一種消除色心的途徑是光退火，即在材料中傳輸特定波長的高功率信號光，可以消除一定的色心。此外，對材料進行一定劑量的預輻照，可使玻璃內部結構達到新的平衡點，當材料再受到輻照時敏感度會降低。另外在考慮硫系玻璃耐輻照性能的同時，還應注重其在輻照后長期的恢復能力，特別是在輻照劑量率不高的環境中，玻璃的自我恢復能力就更加重要。
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最后更新: 2017-09-21 08:48:01
