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说说红外窄带滤光片玻璃表面的清洁方法

发布时间:2019-12-06 点击次数:824
  红外窄带滤光片也是滤光片中的一种,是在特定的波段允许光信号通过,而便利了这个波段以外的两侧光信号就被阻止了,然而呢通带是相对来说比较宽的,一般半带宽是在40nm以上。
 
  红外窄带滤光片是通过一个设备的频率在一定的范围内,并且拒绝(衰减)频率的范围之外。在光学工程实际应用中,并不是所有的都需要带通滤光片的地方都是越窄越好,还有一部分是需要宽带滤光片的,所谓的红外窄带滤光片是滤光片众多分类的一种,它是从复合光中分离出某一波段单色光的滤光片。它具有对称分布的透光曲线,中心波长处透光率大。峰值透光率一半处,透光曲线上两对称点的波长间距△λ为滤光片的通带半宽度。分为窄带滤光片和宽带滤光片。用于光谱仪器消除光栅光谱级的重叠。
 
  玻璃表面的清洁方法:
 
  一、用溶剂清洗
 
  常用的溶剂有水溶液(酸或碱溶液,洗涤剂水溶液等);无水溶剂(乙醇、丙酮、乳化液等)。通常根据玻璃表面污染物的性质来选择溶剂的种类。
 
  1.擦洗和浸洗
 
  简单的擦洗方法是用脱脂棉、镜头纸、橡皮辊或刷子,蘸水、酒精、去污粉、白垩等擦拭玻璃表面。擦洗时要防止将玻璃磨伤,同时要将表面残余的去污粉、白垩用纯水和乙醇清洗掉。另一种常用方法是将玻璃放在装有溶剂的容器中,进行浸泡清洗。浸泡一定时间后,用镊子或其他特制夹具,将清洗过的玻璃取出,用纯棉布擦干,此法所需设备简单,操作方便,成本也较低。用于清洗的有机溶剂有乙醇、丙酮、四氯化碳、三氯乙烯、异丙醇、甲苯等。除了利用溶剂溶解污物外,还可利用、溶剂和玻璃表面的化学反应,以清洗表面,如采用酸洗和碱洗。实验室常用的洗液为K2Cr2O7和H2SO4的混合液,能氧化玻璃表面油污,使油污从玻璃表面除去。铬离子容易吸附在玻璃表面,除去比较困难,如要防止铬离子吸附,可改用硫酸和硝酸的混合液来清洗玻璃表面。除HF外,混合酸加热到60~85℃时效果较好。如玻璃表面风化,已形成高硅层,此时需在清洗液中加人一定比例的HF,例如用硝酸和HF的混合液,可消除风化层。对中铅玻璃、高铅玻璃以及含氧化钡的玻璃,不适合采用酸清洗,以防止酸对玻璃表面的侵蚀。采用NaOH、Na2CO3等碱性溶液,能较好地清除玻璃表面油脂和类油脂,使这些脂类皂化成脂肪酸盐,然后再用水洗去。但浸泡时间不宜长,除去表面污染物层就终止,避免玻璃表面受碱侵蚀形成凹凸不平层。
 
  2.喷射清洗
 
  为了提高清洗效率,生产中常用喷射清洗的方法,利用运动流体施加于玻璃表面上污染物,以剪切力来破坏污染物与玻璃表面的粘附力,污染物脱离玻璃表面再被流体带走。通常采用一种扇形喷嘴,喷嘴安装接近玻璃处,与玻璃表面之间的距离不超过喷嘴直径的100倍,喷射压力为350kPa,压力愈大,清洗效果愈好。考虑到降低成本,一般先后使用热水、含洗涤剂的水溶液、自来水、去离子水作为溶剂进行喷射清洗。二、加热处理加热处理
 
  是比较简单的表面清洁方法,可使玻璃表面粘附的有机污物和吸附的水分除去,如在真空下加热,效果更好。一般玻璃加热清洁处理的温度为100~400℃,在超真空下加热到450℃,可得到原子级的清洁表面。加热方法可用电阻丝式高温火焰。采用重复“闪蒸法”,即在短周期(几秒钟)加到高温,反复“闪蒸"能成功地清洁表面又避免玻璃表面一些组成的扩散和挥发。不易挥发的油污,可能受热分解而在表面残留碳粒。只有高温火焰,如氢-空气火焰,借具有高热能的气体冲击玻璃表面的油污膜,把能量传给油污分子而有效地去除油污膜。酒精焰不能使玻璃表面获得黑色呵痕,煤气和压缩空气火焰,可使玻璃表面获得痕黑色呵痕。
 
  3.有机溶剂蒸气脱脂
 
  用有机溶剂蒸气处理玻璃表面,在15s~15min内能清除玻璃表面的油脂膜,可作为后一道清洗工序。常用的有机化合物有乙醇、异丙醇、三氯乙烯、四氯化碳等。在异丙醇蒸气中处理过的玻璃静摩擦系数为0.5~0.64,清洁效果好。在四氯化碳、三氯乙烯蒸气中处理的玻璃静摩擦系数为0.35~0.39,但这些溶剂中氯与玻璃表面的吸附水反应生成盐酸,盐酸会沥滤玻璃表面的碱,所以用上述两种溶剂蒸气处理的玻璃表面常有白粉状的附着物。用异丙醇蒸气处理时,玻璃中碱也会与醇分子中的OH-基团迅速反应,碱被氢取代而从玻璃表面移去,玻璃表面也形成硅胶层,这是此法的缺点。当玻璃表面污染比较严重时,在有机化合物蒸汽处理前,先用去垢剂洗涤,以缩短有机溶剂蒸汽脱脂时间。此法处理后的玻璃带静电,易吸附灰尘,故必须在离子化的清洁空气中处理,以消除静电。
 
  4.超声波清洗
 
  超声波清洗是将玻璃放在装有清洗液的不锈钢容器中,容器底部或侧壁装有换能器将输入的电振荡换成机械振荡,玻璃在低频(20~100kHz)或高频(1MHz)的超声波振动下进行清洗。低频时,振动液中的气蚀将污浊的玻璃表面的粗粒除去。高气蚀将损坏玻璃表面,所以低频时要小心地控制输出功率。声频时清洗作用较缓和,可用较大的功率。超声波清洗每次操作时间为15秒到几分钟。此法得到静摩擦系数为0.4。
 
  5.辉光放电处理
 
  将两片玻璃夹起来,两端夹人锡箔并通电,即沿玻璃表面放电,则表面上的异物可除去。实际应用较多的为辉光放电,在氩、氧等气体中放电电压500~5000V,产生等离子体,玻璃放在等离子体中,受到辉光放电等离子体中电子、阳离子、受激原子和分子轰击,使表面清洁。此法常用于镀膜时玻璃基片的清洁处埋。
 
  6.紫外线辐照处理
 
  利用紫外线辐照玻璃表面,使玻璃表面的碳氢化合物等污物分解,从而达到清洁目的。在空气中用紫外线辐照玻璃15h就能得到清洁的表面。如果增加紫外线的能量,用可产生臭氧波长的紫外线辐照玻璃1min就可产生很好的效果,这是由于玻璃表面的污物受到紫外激发而离解,并与臭氧中高活性原子态氧作用,生成易挥发的H2O、CO2和N2,导致污物被清除。
 
  7.离子轰击处理
 
  离子轰击或称离子蚀刻、离子溅射,在表面测试仪中常用来清洁样品表面。常用溅射离子为Ar+离子,由离子枪加速,加速能量为500~104eV,工作束流为1~200µA。溅射的Ar+可逐步剥去表面污染物质,随溅射时间的增加,剥去的表面层深度也增加。在利用高能离子轰击玻璃污物的同时,也会使玻璃表面本身的一些组成刻蚀去,所以应控制合适的溅射速度和溅射时间,以获得清洁的玻璃表面,又不致影响原有表面的组成和结构。
 
  8.干冰清洗
 
  此方法是上世纪80年代末开始应用的清洗技术,目前国外在航空业、汽车制造、食品加工等工业方面已广泛应用。将干冰颗粒磨成细粉,通过喷射清洗机,与压缩空气混合,喷射到被清洗物品的表面,起到类似刮刀的作用,将污垢迅速剥离、清除。此法的优点是对环境无任何污染,速度快、效率高、成本低、操作简便,并在被清洗物表面不残留清洗介质,不需要进一步清洗与干燥。在红外窄带滤光片玻璃工业的表面清洗方面很有应用前景。
 
  9.综合清洁处理
 
  实际生产中,由于玻璃表面的污物不是一种类型,往往有多种组分的污物,所以一方面要根据污物的类型来选择清洗剂,另一方面要提高清洗质量和清洗效率,常常不能采用单一清洁处理方法,而是采用多种方法进行综合处理。对于生产不久,油腻、污物比较少的玻璃,可采用喷射清洗法,先喷自来水,冲洗灰尘,再喷洗涤液,清洗油污,然后再喷热水,冲去残留的洗涤液,后再用去离子水清洗。也可将喷射和擦洗结合起来,先喷自来水,冲洗浮灰,再喷洗涤液并用刷子擦洗,然后用水或热水冲洗,后再用去离子水清洗。对于油污比较多的玻璃,先用有机溶剂浸泡或用有机溶剂蒸气脱脂,然后进行喷射清洗,除去灰尘等颗粒状物,后用软化水或酒精冲洗。储存时间比较久,油污又比较多的玻璃,先要用酸浸泡,除去风化层,用水冲洗去残留酸,再用碱性溶液或洗涤剂,并配合刷洗、揩拭或超声振动,以除去油污,然后用水冲洗去残留碱性溶液,用去离子水、软化水或酒精冲洗。

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