ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ એ ઓપ્ટિકલ ફાઈબરના ઉત્પાદન માટે મૂળભૂત સામગ્રી છે કારણ કે તે સારી યુવી ટ્રાન્સમિશન કામગીરી ધરાવે છે અને દૃશ્યમાન પ્રકાશ અને નજીક-ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશનું ખૂબ જ ઓછું શોષણ ધરાવે છે. ઉપરાંત ક્વાર્ટઝ ગ્લાસનો થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક અત્યંત નાનો છે. તેની રાસાયણિક સ્થિરતા સારી છે, અને પરપોટા, પટ્ટાઓ, એકરૂપતા અને બાયરફ્રિંજન્સ સામાન્ય ઓપ્ટિકલ કાચની સરખામણીમાં છે. તે કઠોર વાતાવરણ હેઠળ શ્રેષ્ઠ ઓપ્ટિકલ સામગ્રી છે.
ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો દ્વારા વર્ગીકરણ:
1. (ફાર યુવી ઓપ્ટિકલ ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ) JGS1
તે કાચો માલ તરીકે SiCl 4 સાથે સિન્થેટિક પથ્થરથી બનેલો ઓપ્ટિકલ ક્વાર્ટઝ કાચ છે અને ઉચ્ચ શુદ્ધતા ઓક્સિહાઇડ્રોજન જ્યોતથી ઓગળે છે. તેથી તેમાં હાઇડ્રોક્સિલનો મોટો જથ્થો છે (લગભગ 2000 પીપીએમ) અને તે ઉત્તમ યુવી ટ્રાન્સમિશન પ્રદર્શન ધરાવે છે. ખાસ કરીને ટૂંકા તરંગ યુવી પ્રદેશમાં, તેનું ટ્રાન્સમિશન પ્રદર્શન અન્ય તમામ પ્રકારના કાચ કરતાં ઘણું સારું છે. 185nm પર યુવી ટ્રાન્સમિશન રેટ 90% અથવા વધુ સુધી પહોંચી શકે છે. કૃત્રિમ ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ 2730 એનએમ પર ખૂબ જ મજબૂત શોષણ ટોચ મેળવે છે અને તેમાં કોઈ કણોનું માળખું નથી. તે 185-2500nm ની રેન્જમાં એક ઉત્તમ ઓપ્ટિકલ સામગ્રી છે.
2. (યુવી ઓપ્ટિકલ ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ) JGS2
તે કાચી સામગ્રી તરીકે ક્રિસ્ટલ સાથે ગેસ રિફાઇનિંગ દ્વારા ઉત્પાદિત ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ છે, જેમાં ડઝનેક PPM મેટલ અશુદ્ધિઓ છે. 100nm પર શોષણ શિખરો (હાઈડ્રોક્સિલ સામગ્રી 200-2730ppm) છે, જેમાં પટ્ટા અને કણોની રચના છે. તે 220-2500 nm ની વેવ બેન્ડ રેન્જમાં સારી સામગ્રી છે.
3. (ઇન્ફ્રારેડ ઓપ્ટિકલ ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ) JGS3
તે એક પ્રકારનો ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ છે જે વેક્યુમ પ્રેશર ફર્નેસ (એટલે કે ઇલેક્ટ્રોફ્યુઝન પદ્ધતિ) દ્વારા ક્રિસ્ટલ અથવા ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ક્વાર્ટઝ રેતી સાથે કાચી સામગ્રી તરીકે ઉત્પાદિત થાય છે જેમાં ડઝનેક PPM ધાતુની અશુદ્ધિઓ હોય છે. પરંતુ તે નાના પરપોટા, કણોનું માળખું અને ફ્રિન્જ ધરાવે છે, લગભગ કોઈ OH નથી, અને ઉચ્ચ ઇન્ફ્રારેડ ટ્રાન્સમિટન્સ ધરાવે છે. તેનું ટ્રાન્સમિટન્સ 85% થી વધુ છે. તેની એપ્લિકેશન શ્રેણી 260-3500 nm ઓપ્ટિકલ સામગ્રી છે.
વિશ્વમાં ઓલ વેવ બેન્ડ ઓપ્ટિકલ ક્વાર્ટઝ ગ્લાસનો એક પ્રકાર પણ છે. એપ્લિકેશન બેન્ડ 180-4000nm છે, અને તે પ્લાઝ્મા રાસાયણિક તબક્કાના ડિપોઝિશન (પાણી અને H2 વિના) દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. કાચો માલ ઉચ્ચ શુદ્ધતામાં SiCl4 છે. TiO2 ની થોડી માત્રા ઉમેરવાથી 220nm પર અલ્ટ્રાવાયોલેટને ફિલ્ટર કરી શકાય છે, જેને ઓઝોન ફ્રી ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ કહેવામાં આવે છે. કારણ કે 220 એનએમથી નીચેનો અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ હવામાં રહેલા ઓક્સિજનને ઓઝોનમાં બદલી શકે છે. જો ક્વાર્ટઝ ગ્લાસમાં થોડી માત્રામાં ટાઇટેનિયમ, યુરોપિયમ અને અન્ય તત્વો ઉમેરવામાં આવે, તો 340nm ની નીચેની ટૂંકી તરંગને ફિલ્ટર કરી શકાય છે. ઇલેક્ટ્રિક લાઇટનો સ્ત્રોત બનાવવા માટે તેનો ઉપયોગ માનવ ત્વચા પર આરોગ્ય સંભાળ અસર કરે છે. આ પ્રકારનો કાચ સંપૂર્ણપણે બબલ ફ્રી હોઈ શકે છે. તે ઉત્કૃષ્ટ અલ્ટ્રાવાયોલેટ ટ્રાન્સમિટન્સ ધરાવે છે, ખાસ કરીને ટૂંકા તરંગ અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રદેશમાં, જે અન્ય તમામ ચશ્મા કરતાં ઘણી સારી છે. 185 એનએમ પર ટ્રાન્સમિટન્સ 85% છે. તે પ્રકાશના 185-2500nm વેવ બેન્ડમાં ઉત્તમ ઓપ્ટિકલ સામગ્રી છે. કારણ કે આ પ્રકારના કાચમાં OH જૂથ હોય છે, તેનું ઇન્ફ્રારેડ ટ્રાન્સમિટન્સ નબળું છે, ખાસ કરીને 2700nm ની નજીક એક વિશાળ શોષણ શિખર છે.
સામાન્ય સિલિકેટ કાચની તુલનામાં, પારદર્શક ક્વાર્ટઝ કાચ સમગ્ર તરંગલંબાઇમાં ઉત્તમ ટ્રાન્સમિશન પ્રદર્શન ધરાવે છે. ઇન્ફ્રારેડ પ્રદેશમાં, સ્પેક્ટ્રલ ટ્રાન્સમિટન્સ સામાન્ય કાચ કરતા વધારે હોય છે, અને દૃશ્યમાન પ્રદેશમાં, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસનું ટ્રાન્સમિટન્સ પણ વધારે હોય છે. અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રદેશમાં, ખાસ કરીને ટૂંકા તરંગ અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રદેશમાં, સ્પેક્ટ્રલ ટ્રાન્સમિટન્સ અન્ય પ્રકારના કાચ કરતાં વધુ સારું છે. સ્પેક્ટ્રલ ટ્રાન્સમિટન્સ ત્રણ પરિબળોથી પ્રભાવિત થાય છે: પ્રતિબિંબ, સ્કેટરિંગ અને શોષણ. ક્વાર્ટઝ કાચનું પ્રતિબિંબ સામાન્ય રીતે 8% હોય છે, અલ્ટ્રાવાયોલેટ ક્ષેત્ર મોટો હોય છે અને ઇન્ફ્રારેડ ક્ષેત્ર નાનો હોય છે. તેથી, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસનું ટ્રાન્સમિટન્સ સામાન્ય રીતે 92% કરતા વધુ હોતું નથી. ક્વાર્ટઝ ગ્લાસનું સ્કેટરિંગ નાનું છે અને તેને અવગણી શકાય છે. સ્પેક્ટ્રલ શોષણ ક્વાર્ટઝ ગ્લાસની અશુદ્ધતા સામગ્રી અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયા સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. 200 nm કરતાં ઓછી બેન્ડમાં ટ્રાન્સમિસિવિટી ધાતુની અશુદ્ધિ સામગ્રીનું પ્રમાણ દર્શાવે છે. 240 nm માં શોષણ એનોક્સિક રચનાનું પ્રમાણ દર્શાવે છે. દૃશ્યમાન બેન્ડમાં શોષણ સંક્રમણ મેટલ આયનોની હાજરીને કારણે થાય છે, અને 2730 એનએમમાં શોષણ એ હાઇડ્રોક્સિલનું શોષણ ટોચ છે, જેનો ઉપયોગ હાઇડ્રોક્સિલ મૂલ્યની ગણતરી કરવા માટે થઈ શકે છે.
