JGS1、JGS2、JGS3 マテリアルの主な違いは何ですか?

高機能ガラス市場では、 石英ガラス板 は、その優れた物理的および化学的特性により、半導体、光学、レーザー、航空宇宙などのハイテク産業にとって重要な材料となっています。

石英ガラス板とは何ですか？

石英ガラス板は、純粋な二酸化ケイ素($SiO_2$)で作られた特殊な工業用テクニカルガラスです。極めて低い熱膨張係数と極めて高い耐熱性を有するだけでなく、紫外から赤外まで幅広い分光透過率を誇ります。光学特性と製造プロセスに基づいて、国際的には通常、JGS1、JGS2、JGS3 の 3 つの主要グレードに分類されます。

JGS1: 遠紫外光学石英ガラス

JGS1 は最高の光学性能を備えた最高純度の石英材料で、通常は気相合成 (火炎加水分解法) によって製造されます。

主要な特性: 紫外域（特に185nm～250nm）の透過率が極めて高い。

光学的な利点: 内部に気泡がなく、縞模様が非常に少なく、金属不純物がありません。

アプリケーション: 高精度レンズ、石英ガラス窓、UV滅菌装置の観察窓、レーザースキャンシステム、精密光学機器の製造によく使用されます。

JGS2: 紫外光学石英ガラス

JGS2は最も広く使用されている石英ガラス板材で、通常は高品質の天然水晶粉末をガス溶解法で溶解して作られます。

主要な特性: 可視域および近紫外域で優れた性能を発揮しますが、遠紫外域（<200nm）での透過率はJGS1よりわずかに低くなります。

費用対効果の利点: JGS1と比較して、石英ガラスの優れた耐熱性と化学的安定性を維持しながら、製造コストが競争力があります。

アプリケーション: 実験室用高温覗き窓、工業用観察窓、UV硬化装置、一般真空窓などに広く使用されています。

JGS3: 赤外用光学石英ガラス

JGS3は「水酸基フリー石英ガラス」とも呼ばれ、真空環境下での電気溶解法により製造されます。

主要な特性: 赤外域の透過率に優れ、水酸基（-OH）含有量が極めて低い（通常2ppm以下）ことが最大の特徴です。これにより、2.73 μm の赤外線スペクトルの吸収ピークが効果的に除去されます。

技術仕様: 2600nm～3500nmの赤外帯域において極めて高い透過率を維持します。

該当するシナリオ: 赤外線温度計、赤外線センサー、光電子機器の窓、熱放射検出装置などに最適な石英ガラス板材です。

3 つの比較:

1. JGS1：遠紫外光学石英ガラス（合成石英）

JGS1は最高水準の光学純度を示します。 石英ガラス板 、特に短波紫外線に対する非常に高い要件が要求される用途に適しています。

製造プロセス: 高純度の四塩化ケイ素を原料とし、水素・酸素火炎加水分解による気相合成法により製造されます。

スペクトル性能: 遠紫外帯域で優れた性能を発揮し、185nm での透過率が 90% 以上で、185 ～ 2500nm の範囲には顕著な吸収帯域がありません。

主要なパラメータ: ヒドロキシル (-OH) 含有量が高く、通常は 1000 ～ 2000 ppm です。

コアアプリケーション: 紫外レーザー、精密光学レンズ、分析機器分光計、半導体フォトマスク製造用の中核となる石英ガラス板材です。

2. JGS2：紫外光学石英ガラス（溶融石英）

JGS2 は現在、産業用途で最も広く使用されている石英ガラス板です。優れた物性を維持しながら、極めて高いコストパフォーマンスを実現します。

製造プロセス: 高品質の天然水晶または高純度珪砂を原料とし、水素・酸素火炎溶融法により溶解して製造されます。

スペクトル性能: 透過率範囲は220～2500nmをカバーします。深紫外域での性能はJGS1に比べて若干劣りますが、可視・近赤外域での透明性に優れています。

主要なパラメータ: 中程度のヒドロキシル含有量、通常 150 ～ 200ppm に制御されます。

コアアプリケーション: 高温観察窓、実験用ガラス器具、紫外線硬化ランプカバー、一般工業用石英ガラス板窓などに広く使用されています。

3. JGS3：赤外用光学石英ガラス（電融石英）

JGS3 は、赤外線技術用に特別に設計された石英ガラス プレートです。その最大の技術的進歩は、赤外線吸収干渉の問題を完全に解決したことにあります。

製造プロセス: 天然の高純度珪砂を真空電気炉で高温で溶かして作られています。

スペクトル性能: 260～3500nmの範囲で極めて高い透過率を示します。その最も重要な特徴は、2.73μm付近に吸収ピークが実質的に存在しないことであり、赤外線信号の正確な伝送を保証します。

主要なパラメータ: これは超低ヒドロキシル材料であり、-OH 含有量は通常 2ppm 未満 (1ppm 未満に達する場合もあります) です。

コアアプリケーション: 赤外線温度計の窓、熱画像システム、赤外線光源保護板、光電検出装置に最適です。

適切な石英ガラスプレートを選択するには?

プロフェッショナルとして 石英ガラス板 メーカーは、購入する際に次の原則に従うことをお勧めします。

使用波長範囲を明確に定義します。 200nm以下の紫外線で動作する場合は、必ずJGS1を選択してください。

ヒドロキシル基の影響を考慮してください。 赤外分光法や温度測定に使用する場合は、吸収干渉を避けるために低水酸基 JGS3 を選択する必要があります。

予算とパフォーマンスのバランスをとる: 極端なスペクトル要件が必要ないアプリケーションの場合、JGS2 は非常にコスト効率の高いオプションです。

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