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光學玻璃吸收特定波長用于研制激光防護

2013-11-23 admin1

  近日,廣州祥鷺玻璃技術有限公司成功研制出超大規格激光防護玻璃。此次超大規格激光防護玻璃克服了光源漫射與玻璃版面的反比關系,成功實現了固定版面與光源照射的正比例關系,是激光防護玻璃研究工作開展以來的一大進步,對解決汽車機器人焊接安全系數方面,具有突出的提升作用。目前,超大規格激光防護玻璃價格比較昂貴,為節省開支,建議用戶將版面大小限制在400*300以內。


  激光是能量高度集中、方向性強、顏色極純、近似平行傳輸的特殊光束。醫學研究表明400--1400nm波段的激光對人眼有傷害,激光照射生物組織后,使其溫度升高,發生光熱效應,造成人眼的傷害。由于人眼的各部分對不同波長光輻射的透過與吸收不同,所以不同激光對人眼的損傷部位和程度也不同。


  一般情況下,紫外波段激光主要損傷角膜,可見激光主要損傷視網膜。以532nm的Nd:YAG倍頻激光為例,由于人眼對530nm附近的藍綠光最敏感,入射到人眼中激光能量有65%可被視網膜吸收,且激光是一種高能量光束,實驗表明,激光能量密度達到150mJ/cm2時就可以將視網膜燒傷,嚴重時導致永久失明,此外近紅外激光可使眼角膜受到傷害。因此,必須對從事激光工作人員的眼睛加以保護,并抵御在現代戰爭條件下可能使用的激光致盲武器。眼鏡、面罩、護目鏡等形式的濾光鏡已被用宋防護這種高能輻射。


  然而原有的激光防護濾光片大都是合成塑料薄膜,依靠其中的銅元素或銅離子產生濾光作用。玻璃防護材料一般采用光學玻璃,在基質玻璃中添加著色物質可以吸收特定波長的激光。目前用于激光防護的玻璃按原理分主要有:硒鎘著色的激光防護玻璃、過渡金屬著色的激光防護玻璃和摻稀土元素的激光防護玻璃。


  硒鎘著色玻璃最大的特點是光吸收曲線陡峭,在截止波長左側吸收很強,通常4mm厚的玻璃光密度可達3.o以上,可以滿足激光防護的需要。另一優點是可以通過二次顯色處理適當調整截止波長,也可通過調整成分使截止波長向長波方向移動,因此這類玻璃可防護不同波長的激光。最早在美國的激光科學實驗室中采用 OG系列玻璃防護532nmNd:YAG倍頻激光,取得很好效果,目前這類激光防護玻璃仍有廣泛應用。這類玻璃的缺點是由于截止波長左側的可見光全部被吸收,所以可見光透過率偏低,通過計算可得出若防護波長為580nm,則可見光透過率不高于50%,所以這類玻璃不適用于防護波長為600nm以上的激光。通常在防護1064nmNd:YAG激光時采用KG,BG,UG系列的摻過渡元素的激光防護玻璃,BG-18,BG-38和KG-3是最常用的幾種。

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