Представлен результат отжига синтетического кварцевого стекла особой чистоты при температуре 250 ?С и повышенном давлении 7 МПа в атмосфере молекулярного водорода. Отжиг при данных условиях позволяет увеличить коэффициент пропускания на длине волны 190 нм на 2 %. Поглощение кварцевого стекла в области от 238 до 254 нм соответствует дефектам его структурной сетки, а именно переходам кремниевых кислорододефицитных центров немостикового кислорода, которые деактивируются атомарным водородом с образованием устойчивых гидроксильных групп Si–O–H, что в свою очередь снижает поглощение в указанной области. С помощью ИК-фурье-спектроскопии установлено, что при диффузии молекулярного водорода образуется пик в области волнового числа от 4200 до 4100 см–1 и соответствует растворенному в структурной сетке кварцевого стекла молекулярному водороду.
Антон Владимирович Фофанов – магистр кафедры нанотехнологии и микросистемной техники, Пермский государственный национальный исследовательский университет (ФГАОУ ВО ПГНИУ), Пермь, Россия; инженер-технолог лаборатории особо чистого кварца ПАО «ПНППК», Пермь, Россия
Денис Владимирович Пьянков – начальник лаборатории особо чистого кварца, ПАО «ПНППК», Пермь, Россия
Ксения Николаевна Генералова – кандидат технических наук, начальник технологического бюро завода особо чистого кварца, ПАО «ПНППК», Пермь, Россия
Михаил Антонович Напарин – магистр кафедры нанотехнологии и микросистемной техники, инженер-исследователь лаборатории специальных оптических волокон, ПАО «ПНППК»; Пермский государственный национальный исследовательский университет (ФГАОУ ВО ПГНИУ), Пермь, Россия
Наталья Александровна Медведева – кандидат химических наук, заведующая кафедрой физической химии, заведующая лабораториями центра компетенции НТИ Фотоника, Пермский государственный национальный исследовательский университет (ФГАОУ ВО ПГНИУ), Пермь, Россия
Максим Игоревич Булатов – кандидат технических наук, главный инженер НИИ РФиОЭ, ПАО «ПНППК», Пермь, Россия; доцент кафедры общей физики, Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ФГАОУ ВО ПНИПУ), Пермь, Россия
1. Подденежный Е. Н., Бойко А. А. Золь-гель синтез оптического кварцевого стекла: монография. Гомель: Учреждение образования «ГГТУ им. П. О. Сухого», 2002. 210 с.
2. Wisniewski W., Berndt S., M?ller M., R?ssel C. Stress induced texture formation in surface crystallized SiO2 glass // CrystEngComm. 2013. V. 15. P. 2392 – 2400.
3. Балекаев А. Г., Балаян М. Ф., Лаглаян С. А. Исследование процесса кристаллизации двуокиси кремния различных модификаций // Неорганическая и аналитическая химия. ХХХI. № 8. 1978. С. 589 – 596.
4. Насыров Р. Ш. Рекомендации к технологии получения высокочистого кварцевого концентрата // Уральский Минералогический сборник. 2010. № 17. С. 162 – 171.
5. Лунин Б. С., Харланов А. Н. Релаксация структуры кварцевого стекла КУ-1 при отжиге // Вестник Московского университета. Серия 2. Химия. 2011. Т. 52, № 6. С. 403 – 405.
6. Zhufeng Shaoa, Ya’nan Jiab, Chuandong Raoc, et al. Analysis of influence of high temperature homogenizing on uv transmittance of quartz glass // Key Engineering Materials. 2016. V. 680. P. 285 – 288.
7. Sigel G. H. Ultraviolet spectra of silicate glasses: a review of some experimental evidence // Journal of Non-Crystalline Solids. 1973. V. 13. P. 372 – 398.
8. N?rnberg F., K?hn B., Rollmann K. Metrology of Fused Silica. Conference: Laser-Induced Damage in Optical Materials. 2016, Vol: Proc. SPIE 10014.
9. Pacchioni G., Lerano G. Ab initio theory of optical transitions of point defects in SiO2 // Phys. Rev. B. 1998. V. 57, No. 2. P. 818.
10. Козлова Е. С., Котляр В. В. Уточненная модель дисперсии для кварцевого стекла // Компьютерная оптика. 2014. Т. 38, № 1. С. 51 – 56.
11. Власов М. И., Першина С. В., Цымбаренко Д. М., Вайнштейн И. А. Влияние кристаллизации на локальную структуру и оптические свойства стекла состава 12,5Li2O–50GeO2–37,5P2O5 // Стекло и керамика. 2024. Т. 97, № 3. С. 3 – 10. [Vlasov M. I., Pershina S. V., Tsymbarentko D. M., Vainshtein I. A. Effect of crystallization on local structure and optical properties of glass with 12.5Li2O–50GeO2–37.5P2O5 composition // Glass Ceram. 2024. V. 81. P. 101 – 105.]
12. Kitamura Rei, Pilon Laurent, Jonasz Miroslaw. Optical constants of silica glass from extreme ultraviolet to far infrared at near room temperature // Applied optics. 2007. V. 46, No. 33. P. 8118 – 8133.
13. Kakiuchida Hiroshi, Saito Kazuya, Ikushima Akira J. Precise determination of fictive temperature of silica glass by infrared absorption spectrum // Journal of Applied Physics. 2003. V. 93, No 1. P. 777 – 779.
14. Ikushima A. J., Fujiwara T., Saito K. Silica glass: A material for photonics // J. Appl. Phys. 2001. V. 88, No. 3. P. 1201 – 1213.
15. Логинов Ю. Н. Медь и деформируемые медные сплавы: учебное пособие. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. 136 с.
16.Knotter D. Martin. Etching mechanism of vitreous silicon dioxide in HF-based solutions // J. Am. Chem. Soc. 2000. V. 122. Р. 4345 – 4351.
17. Stone J. J. Interactions of hydrogen and deuterium with silica optical fibers: A review // Journal of Lightwave Technology. 1987. V. 5, No. 5. P. 712 – 733.
18. Девятых Г. Г., Дианов Е. М., Карпычев Н. С. и др. Материальная дисперсия и релеевское рассеяние в стеклообразной двуокиси германия – перспективном материале для волоконных световодов с малыми потерями // Квантовая электроника. 1980. Т. 7, № 7. С. 1563 – 1566.
19. Hosono H., Kajihara K., Suzuki T., et al. Vacuum ultraviolet optical absorption band of non-bridging oxygen hole centers in SiO, glass // Solid State Communications. 2002. V. 122. P. 117 – 120.
20. Skuja L. Optically active oxygen-deficiency-related centers in amorphous silicon dioxide // J. of Non-Crystalline Solids. 1998. V. 239. P. 16 – 48.
21. Zeng Q., Stebbins J. F., Heaney A. D., Erdogan T. Hydrogen speciation in hydrogen-loaded, germania-doped silica glass: a combined NMR and FTIR study of the effects of UV irradiation and heat treatment // Journal of Non-Crystalline Solids. 1999. V. 258. Р. 78 – 91.
22. Davis K. M., Tomozawa M. An infrared spectroscopic study of water-related species in silica glasses // Journal of Non-Crystalline Solids. 1996. V. 201. Р. 177 – 198.
23. Burneau A., Carteret С. Near infrared and ab initio study of the vibrational modes of isolated silanol on silica // Phys. Chem. Chem. Phys. 2000. V. 2. Р. 3217 – 3226
24. Sloots Bert. Measuring the low OH content in quartz glass // Vibrational Spectroscopy. 2008. V. 48(1). Р. 158 – 161.
25. Velmuzhov A. P., Sukhanova M. V., Churbanova M. F., et al. Behavior of hydroxyl groups in quartz glass during heat treatment in the range 750–950 ?C // Inorganic Materials. 2018. V. 54, No. 9. P. 925 – 930.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2025.09.pp.003-013
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
