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說說紅外窄帶濾光片玻璃表面的清潔方法

更新時間:2020-01-09 點擊次數:1260
  紅外窄帶濾光片也是濾光片中的一種,是在特定的波段允許光信號通過,而便利了這個波段以外的兩側光信號就被阻止了,然而呢通帶是相對來說比較寬的,一般半帶寬是在40nm以上。
 
  紅外窄帶濾光片是通過一個設備的頻率在一定的范圍內,并且拒絕(衰減)頻率的范圍之外。在光學工程實際應用中,并不是所有的都需要帶通濾光片的地方都是越窄越好,還有一部分是需要寬帶濾光片的,所謂的紅外窄帶濾光片是濾光片眾多分類的一種,它是從復合光中分離出某一波段單色光的濾光片。它具有對稱分布的透光曲線,中心波長處透光率大。峰值透光率一半處,透光曲線上兩對稱點的波長間距△λ為濾光片的通帶半寬度。分為窄帶濾光片和寬帶濾光片。用于光譜儀器消除光柵光譜級的重疊。
 
  玻璃表面的清潔方法:
 
  一、用溶劑清洗
 
  常用的溶劑有水溶液(酸或堿溶液,洗滌劑水溶液等);無水溶劑(乙醇、丙酮、乳化液等)。通常根據玻璃表面污染物的性質來選擇溶劑的種類。
 
  1.擦洗和浸洗
 
  簡單的擦洗方法是用脫脂棉、鏡頭紙、橡皮輥或刷子,蘸水、酒精、去污粉、白堊等擦拭玻璃表面。擦洗時要防止將玻璃磨傷,同時要將表面殘余的去污粉、白堊用純水和乙醇清洗掉。另一種常用方法是將玻璃放在裝有溶劑的容器中,進行浸泡清洗。浸泡一定時間后,用鑷子或其他特制夾具,將清洗過的玻璃取出,用純棉布擦干,此法所需設備簡單,操作方便,成本也較低。用于清洗的有機溶劑有乙醇、丙酮、四氯化碳、三氯乙烯、異丙醇、甲苯等。除了利用溶劑溶解污物外,還可利用、溶劑和玻璃表面的化學反應,以清洗表面,如采用酸洗和堿洗。實驗室常用的洗液為K2Cr2O7和H2SO4的混合液,能氧化玻璃表面油污,使油污從玻璃表面除去。鉻離子容易吸附在玻璃表面,除去比較困難,如要防止鉻離子吸附,可改用硫酸和硝酸的混合液來清洗玻璃表面。除HF外,混合酸加熱到60~85℃時效果較好。如玻璃表面風化,已形成高硅層,此時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,可消除風化層。對中鉛玻璃、高鉛玻璃以及含氧化鋇的玻璃,不適合采用酸清洗,以防止酸對玻璃表面的侵蝕。采用NaOH、Na2CO3等堿性溶液,能較好地清除玻璃表面油脂和類油脂,使這些脂類皂化成脂肪酸鹽,然后再用水洗去。但浸泡時間不宜長,除去表面污染物層就終止,避免玻璃表面受堿侵蝕形成凹凸不平層。
 
  2.噴射清洗
 
  為了提高清洗效率,生產中常用噴射清洗的方法,利用運動流體施加于玻璃表面上污染物,以剪切力來破壞污染物與玻璃表面的粘附力,污染物脫離玻璃表面再被流體帶走。通常采用一種扇形噴嘴,噴嘴安裝接近玻璃處,與玻璃表面之間的距離不超過噴嘴直徑的100倍,噴射壓力為350kPa,壓力愈大,清洗效果愈好。考慮到降低成本,一般先后使用熱水、含洗滌劑的水溶液、自來水、去離子水作為溶劑進行噴射清洗。二、加熱處理加熱處理
 
  是比較簡單的表面清潔方法,可使玻璃表面粘附的有機污物和吸附的水分除去,如在真空下加熱,效果更好。一般玻璃加熱清潔處理的溫度為100~400℃,在超真空下加熱到450℃,可得到原子級的清潔表面。加熱方法可用電阻絲式高溫火焰。采用重復“閃蒸法”,即在短周期(幾秒鐘)加到高溫,反復“閃蒸"能成功地清潔表面又避免玻璃表面一些組成的擴散和揮發。不易揮發的油污,可能受熱分解而在表面殘留碳粒。只有高溫火焰,如氫-空氣火焰,借具有高熱能的氣體沖擊玻璃表面的油污膜,把能量傳給油污分子而有效地去除油污膜。酒精焰不能使玻璃表面獲得黑色呵痕,煤氣和壓縮空氣火焰,可使玻璃表面獲得痕黑色呵痕。
 
  3.有機溶劑蒸氣脫脂
 
  用有機溶劑蒸氣處理玻璃表面,在15s~15min內能清除玻璃表面的油脂膜,可作為后一道清洗工序。常用的有機化合物有乙醇、異丙醇、三氯乙烯、四氯化碳等。在異丙醇蒸氣中處理過的玻璃靜摩擦系數為0.5~0.64,清潔效果好。在四氯化碳、三氯乙烯蒸氣中處理的玻璃靜摩擦系數為0.35~0.39,但這些溶劑中氯與玻璃表面的吸附水反應生成鹽酸,鹽酸會瀝濾玻璃表面的堿,所以用上述兩種溶劑蒸氣處理的玻璃表面常有白粉狀的附著物。用異丙醇蒸氣處理時,玻璃中堿也會與醇分子中的OH-基團迅速反應,堿被氫取代而從玻璃表面移去,玻璃表面也形成硅膠層,這是此法的缺點。當玻璃表面污染比較嚴重時,在有機化合物蒸汽處理前,先用去垢劑洗滌,以縮短有機溶劑蒸汽脫脂時間。此法處理后的玻璃帶靜電,易吸附灰塵,故必須在離子化的清潔空氣中處理,以消除靜電。
 
  4.超聲波清洗
 
  超聲波清洗是將玻璃放在裝有清洗液的不銹鋼容器中,容器底部或側壁裝有換能器將輸入的電振蕩換成機械振蕩,玻璃在低頻(20~100kHz)或高頻(1MHz)的超聲波振動下進行清洗。低頻時,振動液中的氣蝕將污濁的玻璃表面的粗粒除去。高氣蝕將損壞玻璃表面,所以低頻時要小心地控制輸出功率。聲頻時清洗作用較緩和,可用較大的功率。超聲波清洗每次操作時間為15秒到幾分鐘。此法得到靜摩擦系數為0.4。
 
  5.輝光放電處理
 
  將兩片玻璃夾起來,兩端夾人錫箔并通電,即沿玻璃表面放電,則表面上的異物可除去。實際應用較多的為輝光放電,在氬、氧等氣體中放電電壓500~5000V,產生等離子體,玻璃放在等離子體中,受到輝光放電等離子體中電子、陽離子、受激原子和分子轟擊,使表面清潔。此法常用于鍍膜時玻璃基片的清潔處埋。
 
  6.紫外線輻照處理
 
  利用紫外線輻照玻璃表面,使玻璃表面的碳氫化合物等污物分解,從而達到清潔目的。在空氣中用紫外線輻照玻璃15h就能得到清潔的表面。如果增加紫外線的能量,用可產生臭氧波長的紫外線輻照玻璃1min就可產生很好的效果,這是由于玻璃表面的污物受到紫外激發而離解,并與臭氧中高活性原子態氧作用,生成易揮發的H2O、CO2和N2,導致污物被清除。
 
  7.離子轟擊處理
 
  離子轟擊或稱離子蝕刻、離子濺射,在表面測試儀中常用來清潔樣品表面。常用濺射離子為Ar+離子,由離子槍加速,加速能量為500~104eV,工作束流為1~200µA。濺射的Ar+可逐步剝去表面污染物質,隨濺射時間的增加,剝去的表面層深度也增加。在利用高能離子轟擊玻璃污物的同時,也會使玻璃表面本身的一些組成刻蝕去,所以應控制合適的濺射速度和濺射時間,以獲得清潔的玻璃表面,又不致影響原有表面的組成和結構。
 
  8.干冰清洗
 
  此方法是上世紀80年代末開始應用的清洗技術,目前國外在航空業、汽車制造、食品加工等工業方面已廣泛應用。將干冰顆粒磨成細粉,通過噴射清洗機,與壓縮空氣混合,噴射到被清洗物品的表面,起到類似刮刀的作用,將污垢迅速剝離、清除。此法的優點是對環境無任何污染,速度快、效率高、成本低、操作簡便,并在被清洗物表面不殘留清洗介質,不需要進一步清洗與干燥。在紅外窄帶濾光片玻璃工業的表面清洗方面很有應用前景。
 
  9.綜合清潔處理
 
  實際生產中,由于玻璃表面的污物不是一種類型,往往有多種組分的污物,所以一方面要根據污物的類型來選擇清洗劑,另一方面要提高清洗質量和清洗效率,常常不能采用單一清潔處理方法,而是采用多種方法進行綜合處理。對于生產不久,油膩、污物比較少的玻璃,可采用噴射清洗法,先噴自來水,沖洗灰塵,再噴洗滌液,清洗油污,然后再噴熱水,沖去殘留的洗滌液,后再用去離子水清洗。也可將噴射和擦洗結合起來,先噴自來水,沖洗浮灰,再噴洗滌液并用刷子擦洗,然后用水或熱水沖洗,后再用去離子水清洗。對于油污比較多的玻璃,先用有機溶劑浸泡或用有機溶劑蒸氣脫脂,然后進行噴射清洗,除去灰塵等顆粒狀物,后用軟化水或酒精沖洗。儲存時間比較久,油污又比較多的玻璃,先要用酸浸泡,除去風化層,用水沖洗去殘留酸,再用堿性溶液或洗滌劑,并配合刷洗、揩拭或超聲振動,以除去油污,然后用水沖洗去殘留堿性溶液,用去離子水、軟化水或酒精沖洗。

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