JP2018184335A - 耐紫外線性石英ガラス及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]
アルコキシシランを原料とするゾル・ゲル法で調製される合成シリカ粉、珪素ハロゲン化物を加水分解して得られる合成シリカ粉、又はヒュームドシリカから得られる合成シリカ粉を熔融することを含む耐紫外線性石英ガラスの製造方法(第一の態様)。
[2]
熔融は、酸水素バーナー熔融、アークプラズマ熔融又は電気炉熔融である[1]に記載の製造方法。
[3]
合成シリカ粉は、非晶質である[1]又は[2]に記載の製造方法。
[4]
シリカ粉をアークプラズマ熔融することを含む耐紫外線性石英ガラスの製造方法(第二の態様)。
[5]
シリカ粉は、合成シリカ粉又は天然石英粉である[4]に記載の製造方法。
[6]
石英ガラスのOH基濃度が500ppm以下である、[1]〜[5]のいずれかに記載の製造方法。
[7]
前記石英ガラスのOH基濃度が100ppm未満である、[1]〜[5]のいずれかに記載の製造方法。
[8]
石英ガラスはYAGレーザーの高調波に対して耐性を有する[1]〜[7]のいずれかに記載の製造方法。
[9]
YAGレーザーの高調波が、3倍高調波、4倍高調波又は5倍高調波である[8]に記載の製造方法。
[10]
YAGレーザー(照射条件:YAGレーザー出力180mW、パルス幅20nsec、周波数80kHz)の4倍高調波(266nm)照射時の、光路長30mmでの初期透過率を100%とし、透過率が3%低下するまでの照射時間を紫外線に対する耐性(以下、耐紫外線性と呼ぶ)と定義し、前記耐紫外線性が、2500秒以上である耐紫外線性石英ガラス。
[11]
前記耐紫外線性が、5000秒以上である[10]に記載の石英ガラス。
[12]
前記石英ガラスはOH基濃度が500ppm以下である、[10]又は[11]に記載の石英ガラス。
[13]
前記石英ガラスはOH基濃度が100ppm未満である、[10]又は[11]に記載の石英ガラス。
[14]
前記石英ガラスは、実質的にフッ素を含有しない、[10]〜[13]のいずれかに記載の石英ガラス。
[15]
[10]〜[14]のいずれかに記載の石英ガラスからなる、YAGレーザーの高調波用光学部材。
[16]
前記YAGレーザーの高調波が、3倍高調波、4倍高調波又は5倍高調波である[15]に記載のYAGレーザーの高調波用光学部材。
本発明の第一の態様は、特定の製法で得られる合成シリカ粉を熔融することを含む耐紫外線性石英ガラスの製造方法に関する。
本発明の第二の態様は、シリカ粉をアークプラズマ熔融することを含む耐紫外線性石英ガラスの製造方法に関する。
本発明は、耐紫外線性石英ガラスを包含する。本発明の耐紫外線性石英ガラスは、「耐紫外線性」が、2500秒以上である耐紫外線性石英ガラスである。前記「耐紫外線性」は、YAGレーザー(照射条件は、YAGレーザー出力180mW、パルス幅20nsec、周波数80kHz)の4倍高調波(266nm)照射時の、光路長30mmでの初期透過率を100%とし、透過率が3%低下するまでの照射時間として定義される。
本発明は、上記本発明の石英ガラスからなる、YAGレーザーの高調波用光学部材を包含する。光学部材はフィルター、プリズム、レンズなどである。YAGレーザーの高調波は、例えば、3倍高調波、4倍高調波又は5倍高調波である。本発明の光学部材は、YAGレーザーの高調波用として優れた耐久性を有する。
実施例1〜4として試料4〜6、8、及び比較例1〜4として試料1〜3、7を調製した。
上記試料石英ガラスの耐紫外線性は、株式会社レーザーラボに依頼し、YAGレーザー(照射条件:YAGレーザー出力180mW、パルス幅20nsec、周波数80kHz)の4倍高調波(266nm)照射時の、透過率変化により評価した。光路長30mmでの初期透過率を100%として、3%低下するまでの照射時間で耐性を評価する。結果を表2に示す。
実施例1、2、4及び比較例1及び4について、レーザーの周波数を変えて、周波数依存性を評価した。結果を表3に示す。
周波数に関係なく、実施例2と4が高い耐性を示し、実施例1も比較的高い耐性を示した。
Claims (16)
- アルコキシシランを原料とするゾル・ゲル法で調製される合成シリカ粉、珪素ハロゲン化物を加水分解して得られる合成シリカ粉、又はヒュームドシリカから得られる合成シリカ粉を熔融することを含む耐紫外線性石英ガラスの製造方法。
- 熔融は、酸水素バーナー熔融、アークプラズマ熔融又は電気炉熔融である請求項1に記載の製造方法。
- 合成シリカ粉は、非晶質である請求項1又は2に記載の製造方法。
- シリカ粉をアークプラズマ熔融することを含む耐紫外線性石英ガラスの製造方法。
- シリカ粉は、合成シリカ粉又は天然石英粉である請求項4に記載の製造方法。
- 石英ガラスのOH基濃度が500ppm以下である、請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
- 石英ガラスのOH基濃度が100ppm未満である、請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
- 石英ガラスはYAGレーザーの高調波に対して耐性を有する請求項1〜7のいずれかに記載の製造方法。
- YAGレーザーの高調波が、3倍高調波、4倍高調波又は5倍高調波である請求項8に記載の製造方法。
- YAGレーザー(照射条件:YAGレーザー出力180mW、パルス幅20nsec、周波数80kHz)の4倍高調波(266nm)照射時の、光路長30mmでの初期透過率を100%とし、透過率が3%低下するまでの照射時間を紫外線に対する耐性(以下、耐紫外線性と呼ぶ)と定義し、前記耐紫外線性が、2500秒以上である耐紫外線性石英ガラス。
- 前記耐紫外線性が、5000秒以上である請求項10に記載の石英ガラス。
- 石英ガラスのOH基濃度が500ppm以下である、請求項10又は11に記載の石英ガラス。
- 石英ガラスのOH基濃度が100ppm未満である、請求項10又は11に記載の石英ガラス。
- 石英ガラスは、実質的にフッ素を含有しない、請求項10〜13のいずれかに記載の石英ガラス。
- 請求項10〜14のいずれかに記載の石英ガラスからなる、YAGレーザーの高調波用光学部材。
- 前記YAGレーザーの高調波が、3倍高調波、4倍高調波又は5倍高調波である請求項15に記載のYAGレーザーの高調波用光学部材。
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