В Перми придумали, как улучшить кварцевое стекло, применяемое в лазерах и телескопах

Кварцевое стекло является ключевым материалом для высокотехнологичных отраслей — без него не обходятся при создании оборудования для космоса, а также в производстве лазеров и передовой микроэлектроники. К примеру, из такого материала изготавливают иллюминаторы космических аппаратов, линзы для литографического оборудования, с помощью которого печатают микрочипы, а также чувствительные компоненты гироскопов.

В процессе производства в кварцевом стекле даже при строгом контроле качества нередко возникают микропустоты и неоднородности, которые приводят к рассеиванию света и снижают прозрачность стекла. Кроме того, традиционный метод изготовления подразумевает использование хлорсодержащих реагентов, выделяющих токсичные газы, из‑за чего предприятия несут серьезные расходы на дорогостоящие системы очистки воздуха.

Ученые из Пермского политеха предложили усовершенствовать обычную технологию, включив в производственный процесс дополнительный этап в виде высокотемпературной выдержки в вакуумной печи до момента размягчения материала. В этом процессе формируется кристобалит, представляющий собой особую модификацию кварца, способствующую удалению из структуры стекла избыточного кислорода, который как раз и провоцирует появление микродефектов. При этом весь процесс протекает в герметичной вакуумной камере и отпадает необходимость применять хлор и иные токсичные компоненты.

Специалисты отмечают, что кварцевое стекло, изготовленное по обновленной методике, разработанной в Перми, демонстрирует высокий уровень пропускания в ультрафиолетовом диапазоне — свыше 80%, сохраняя при этом идеальную прозрачность. В дальнейшем эту технологию планируют адаптировать для массового выпуска оптического стекла различного назначения.