[发明专利]一种石英玻璃羟基含量面分布的检测设备和检测方法

说明书

本发明是关于一种石英玻璃中羟基含量面分布的检测设备和检测方法。检测设备包括，分光光度计、样品支撑架、移动装置、遮光罩和计算机，所述分光光度计有光路导出元件，所述移动装置用于带动所述样品支撑架或所述光路导出元件运动，所述遮光罩用于为样品提供检测空间，所述计算机与所述分光光度计和移动装置连接。本发明提供的检测设备可对待测石英玻璃中羟基含量的面分布进行自动检测，简化了检测步骤，同时，可对待测石英玻璃直接进行检测，无需制备薄样品，提高了检测结果的准确性。

技术领域

本发明涉及玻璃检测领域，特别是涉及一种石英玻璃羟基含量面分布的检测设备和检测方法。

背景技术

石英玻璃由于其具有高纯度、低的热导率，极好的抗热振性，很高的变形温度和软化温度，宽的光学透过能力等其它材料所不具备的综合性能，被广泛应用于电光源、红外光学、激光工程和航天工程等多个领域。

石英玻璃是由单一[SiO₄]组成的玻璃，OH是石英玻璃的主要杂质成分，是影响石英玻璃性能的重要因素。应用于电光源领域，羟基含量高将严重影响电光源的使用寿命，因此应控制减小羟基含量；应用于红外光学领域，因羟基在2.73μm处产生强烈吸收，影响红外波段的光谱透过率，因此应控制减小羟基含量；应用于激光工程和航天工程领域，OH在石英玻璃结构中起到了缓冲的作用，使得玻璃在受到激光或者宇宙射线辐照时，玻璃不易损坏，提高了其抗激光和宇宙射线辐照损伤的能力，因此应控制提高羟基含量，因此，石英玻璃中的羟基含量检测和控制非常重要。

石英玻璃的光学均匀性是衡量石英玻璃光学质量的重要指标，它表示各向同性介质内部折射率均匀的程度。当石英玻璃用于激光工程时，光学均匀性差将导致激光传输过程中能量损失；当石英玻璃应用于光学镜头时，光学均匀性差将导致波面畸变，降低成像分辨率。石英玻璃中羟基会使折射率降低，羟基分布存在梯度则折射率就会存在梯度，从而影响石英玻璃的光学均匀性。

光学均匀性可以由激光干涉仪进行检测。除了羟基，石英玻璃中的其它金属元素和氯也会对折射率产生影响，因此仅用干涉仪无法具体分析石英玻璃各组分对均匀性的影响，各影响因素混杂在一起，不利于科学研究和生产环节控制。现有技术通过分布式取样的方式采用GB/T 12442-90进行石英玻璃中OH含量的检测，然后以位置和含量分别为横纵坐标绘图，以表征石英玻璃中羟基的分布梯度。

然而，上述检测方法，为了不破坏成品玻璃，通常取成品玻璃加工前的上表面或下表面的一薄层玻璃，然后分布式取样加工成国标要求的检测尺寸。可见，以待测石英玻璃的上表面或下表面为检测对象，得到的是OH在该上表面或下表面的分布，用其代表具有一定厚度的石英玻璃中OH的分布。因此，现有的检测方法得到的石英玻璃中OH含量分布不准确，可信度较低，并且，为了获得石英玻璃中OH的分布规律，需要加工得到多块检测样品，增加了检测过程的工作量和复杂程度。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种石英玻璃羟基含量面分布的检测设备和检测方法。本发明提供的石英玻璃羟基含量面分布的检测设备和检测方法，对待测石英玻璃样品的厚度不作限定，即检测对象可以为整块石英玻璃，提高了检测结果的准确性，同时，可以对整块石英玻璃进行自动检测，无需加工多个样品，简化了检测过程，提高了检测效率。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本发明提出的一种石英玻璃羟基含量面分布的检测设备，包括，分光光度计、样品支撑架、移动装置、遮光罩和计算机，其中，所述分光光度计有光路导出元件，所述移动装置用于带动所述样品支撑架或所述光路导出元件运动，所述遮光罩用于为样品提供检测空间，所述计算机与所述分光光度计和所述移动装置连接。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。