JP2006219349A - シリカガラス板材及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
製造の歩留まりが良く、製造コストが低く、エキシマランプ光の透過性と耐光性に優れた、高品質なシリカガラス板材及びその製造方法を提供する。
【解決手段】
SiOH基を1ppm以上含有する管状の合成シリカガラス体の軸方向にスリットを形成し、該スリットが上面になるように炉内の耐熱性平板上に静置し、加熱変形させることによって平板状のシリカガラス体を得る工程と、前記平板状のシリカガラス体を600〜1200℃の温度で熱処理する工程と、前記平板状のシリカガラス体の外周部の汚染部分を除去する工程と、を有するようにした。
【選択図】 図1
Description
i)SiOH基の測定
赤外線吸収スペクトル分光光度計(日本分光(株)製IR−700型)にて波長2.7ミクロンのO−H伸縮振動バンドの強度を測定し、下記式(1)より算出。下記式(1)中、Dは波長2.7ミクロンのバンドの吸光度、tはサンプル厚さ(cm)を表す。
フッ素イオン電極を用いて定量分析。
日本分光(株)製VUV−2000真空紫外吸収分光光度計による測定。スペクトルの測定は厚さ5mm光学両面研磨を施した試料を用いた。
シリカガラスのラマンスペクトルと仮想温度との関係が調べられており、欠陥線と呼ばれているD1(495cm−1)とD2(606cm−1)のバンドの面積強度が仮想温度とが関係していることが知られている(非晶質シリカ材料応用ハンドブック、リアライズ社出版、96頁)。この特性を利用して、クエンチングにより強制的に仮想温度を設定したシリカガラスのD1及びD2バンドの面積強度を測定して検量線を作成し、以後、ラマンスペクトルを測定することによって実試料の仮想温度が測定される。なお、ラマンスペクトル測定は日本分光(株)製のNR−1100ラマン分光光度計を用いて行った。
暗室において、254nmの輝線を発する消費電力18Wの低圧水銀ランプ光をサンプルに5cmの距離より照射し、目視にて蛍光の有無を観察。更に蛍光分光光度計(日立製F−4500)を用いて蛍光を測定。
直交ニコル法による目視観察。
厚さ5mmの両面光学研磨サンプルにエネルギー30mWのキセノンエキシマランプ光を1000時間照射し、真空紫外領域の透過率スペクトルを測定して、172nmの透過率変化を算出した。
四塩化珪素を原料として、スート外付け法により、外径150mm、内径80mm、長さ1200mmの円筒形状の透明シリカガラス体を得た。この円筒形状シリカガラス体を加熱炉中に導入し、連続的に外径を拡張させる加熱変形を施しつつ引き出すことにより、外径200mm、肉厚8mmの管状のシリカガラス体を得た。得られた管状のシリカガラス体のSiOH基濃度は200ppmであり、蛍光測定の結果、特に目立った蛍光は確認されなかった。
実施例1と同じ方法で外径250mm、肉厚9mm、長さ1500mmの管状のシリカガラス体を得た。該シリカガラス体のSiOH基濃度は200ppm、また低圧水銀ランプ照射の検査でも特に目立った蛍光は確認されなかった。
四塩化珪素を原料としたスート外付け法によるシリカガラスの製造方法により、外径260mm、内径100mm、長さ1500mmの円筒状スート母材を作製し、これをフッ素含有雰囲気中で熱処理を施しフッ素をドープした。フッ素ドープの処理条件は、雰囲気ガスは1体積%のSiF4/Heの混合ガス、処理温度は300℃、処理時間は10時間である。その後、真空中で透明ガラス化を行い、外径150mm、内径80mm、長さ1200mmの円筒形状の透明シリカガラス体を得た。
蛍光除去と仮想温度設定の為の1000℃、48時間の大気中での熱アニール処理を施さなかった以外は、実施例1と同様の方法で両面光学研磨品を作製した。得られた両面光学研磨品からサンプルを切り出し、実施例1と同様、各測定を行った。低圧水銀ランプ照射時の蛍光目視検査では、得られたシリカガラス体全体に非常に強い黄色い蛍光が観察された。シリカガラス体の一部を切り出し、蛍光分光光度計による測定を行ったところ、540nmにピークを持つ強い蛍光バンドが観測された。なお、このシリカガラス体の仮想温度は1250℃であった。
外径200mm、厚さ6mm、長さ800mmの管状のシリカガラス体を用い、アニール処理後の除去処理工程において、平板状のシリカガラス体の上下面から各0.5mm(合計1mm)削り、側面の除去を行わなかった以外は実施例1と同様の方法で厚さ5mmの両面光学研磨品を作製した。得られたシリカガラス板材の仮想温度は1020℃であった。
Claims (6)
- SiOH基を1ppm以上含有する管状の合成シリカガラス体の軸方向にスリットを形成し、該スリットが上面になるように炉内の耐熱性平板上に静置し、加熱変形させることによって平板状のシリカガラス体を得る工程と、
前記平板状のシリカガラス体を600〜1200℃の温度で熱処理する工程と、
前記平板状のシリカガラス体の外周部の汚染部分を除去する工程と、
を有することを特徴とするシリカガラス板材の製造方法。 - 前記管状の合成シリカガラス体がフッ素を含有することを特徴とする請求項1記載のシリカガラス板材の製造方法。
- 254nmの励起光による蛍光がないことを特徴とする請求項1又は2記載の方法で製造されたキセノンエキシマランプ光透過性シリカガラス板材。
- 仮想温度が1200℃以下であり、且つ厚さ5mmでの172nm〜190nmの領域における初期透過率が85%以上であることを特徴とする請求項3記載のシリカガラス板材。
- フッ素を50ppm以上5000ppm以下含有することを特徴とする請求項3又は4記載のシリカガラス板材。
- キセノンエキシマランプ光の透過材として用いることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項記載のシリカガラス板材。
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