可变焦高折射率真空紫外透镜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种可变焦高折射率真空紫外透镜及其制备方法，该真空紫外透镜由以下质量百分含量的组分组成：10

【技术实现步骤摘要】
可变焦高折射率真空紫外透镜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及特殊真空紫外透镜材料和制备
，尤其涉及一种可变焦高折射率真空紫外透镜及其制备方法。

技术介绍

[0002]臭氧具有极强的氧化能力可被应用到许多领域，比如消毒、杀菌、食品保鲜等方面。目前制备臭氧的技术主要是应用真空紫外(主要为172nm)照射含氧的气体，使氧气被氧化成臭氧。
[0003]现有技术中，经常通过紫外照射法产生臭氧，然而，现有技术中通过紫外照射法产生臭氧的浓度较小，效率较低，因此，如何提高紫外照射法产生臭氧的浓度以及效率成为了急需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种可变焦高折射率真空紫外透镜及其制备方法，可以提高紫外照射法产生臭氧的浓度以及效率。
[0005]本专利技术实施例的第一方面，提供一种可变焦高折射率真空紫外透镜，包括真空紫外透镜和多个电极棒，多个所述电极棒竖直贯穿所述真空紫外透镜，且每个所述电极棒的两极与所述真空紫外透镜表面的环导线电连接；
[0006]其中，多个所述电极棒以所述真空紫外透镜为中心形成多个电极圈，且相邻所述电极圈位于所述真空紫外透镜同一表面的极性相反；
[0007]所述真空紫外透镜包括以下质量百分比的组分：
[0008]SiO2：10
‑
40％，B2O3：5
‑
10％，MgO：0.2
‑
5％，CaO：0
‑
6％，BaO：15
‑
25％，La2O3：16
‑
36％，Nb2O5：3.5
‑
15％，ZrO2：0
‑
3％，TiO2：5
‑
10％，GaN：15
‑
25％，Yb2O3：0.01
‑
5％。
[0009]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述真空紫外透镜包括以下质量百分比的组分：
[0010]SiO2：10
‑
40％，B2O3：5
‑
7％，MgO：0.2
‑
3％，CaO：0
‑
6％，BaO：15
‑
25％，La2O3：16
‑
30％，Nb2O5：3.5
‑
15％，ZrO2：0
‑
3％，TiO2：5
‑
10％，GaN：15
‑
25％，Yb2O3：0.01
‑
5％。
[0011]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，其特征在于，所述真空紫外透镜包括以下质量百分比的组分：
[0012]SiO2：15
‑
40％，B2O3：5
‑
10％，MgO：0.2
‑
5％，CaO：0
‑
4％，BaO：15
‑
25％，La2O3：16
‑
36％，Nb2O5：3.5
‑
10％，ZrO2：0
‑
3％，TiO2：5
‑
10％，GaN：15
‑
25％，Yb2O3：0.01
‑
5％。
[0013]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述真空紫外透镜中SiO2组分和GaN组分在质量百分比上满足以下条件：
[0014]1<SiO2/GaN<3。
[0015]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述GaN晶胞结构为：
[0016]每个GaN晶胞结构中含有6个N原子和6个Ga原子，其中Ga原子与Ga原子之间的距离
为0.4139nm，Ga原子和N原子之间距离为0.4657nm，副轴之间的夹角为120
°
，在主轴方向上Ga原子和N原子按照ABABAB方式堆积构成双原子密排面。
[0017]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述Yb2O3中Yb原子与Yb原子之间的距离为0.3849nm，Yb原子与O原子之间的距离为0.5963nm，两个副轴都分别与主轴垂直成90
°
，副轴之间的夹角为120
°
。
[0018]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，所述电极圈的电压随着所述真空紫外透镜厚度的增加而增大。
[0019]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，电压与折射率的函数关系用以下等式表示：
[0020]y＝1.6816e
0.03x
[0021]其中，y为电压，x为折射率。
[0022]本专利技术实施例的第二方面，提供一种可变焦高折射率真空紫外透镜的制备方法，包括：
[0023]步骤一，在比例为2.77：1的氮气氨气混合气体中，通过直流电弧在1.5Pa下制备出六角晶胞结构GaN，通过碳酸盐沉淀、过滤、洗涤，接着选择750℃高温进行灼烧，制备出氧化镧型结构的Yb2O3；
[0024]步骤二，将原料按照比例要求放入铂金坩埚中，在氦气氛围中以5
‑
10℃/分钟的升温速率升温至1400
‑
1600℃熔化6
‑
10小时，在熔制过程中进行搅拌均化，制备混合液；
[0025]步骤三，将混合液倒入已经预热到1400℃的模具中，所述模具中预先放置有电极棒；
[0026]步骤四，浇注结束后放入退火炉，进行退火处理得到真空紫外透镜样块，退火温度为600
‑
650℃，退火时间为1
‑
2小时；
[0027]步骤五，对所述真空紫外透镜样块进行切割、抛光、组装后，将环导线安装于电极棒上，得到一种可变焦高折射率真空紫外透镜。
[0028]可选地，在第二方面的一种可能实现方式中，所述退火处理中程序降温的控制条件为：
[0029]先以每分钟1
‑
3℃的降温速率从所述退火温度开始降至300℃以下，随后自然降温至室温。
[0030]本专利技术通过真空紫外透镜中多种组分的共同作用，以及通过电极棒对电压进行改变，可以具有以下有益效果：
[0031](1)透镜焦距可调节，操作方便；
[0032](2)透镜折射率大，为1.75～1.89，聚焦能力强，并且可以减小真空紫外透镜的厚度，从而降低成本；
[0033](3)透镜对真空紫外透过率大于90％，紫外损失小，可以提高紫外照射法产生臭氧的效率以及臭氧的浓度；此外，本专利技术在制备此透镜时不仅制备方法效率高、成本低，并且真空紫外透镜还易于加工。
附图说明
[0034]图1为本专利技术实施例提供的一种可变焦高折射率真空紫外透镜的俯视图；
[0035]图2为本专利技术实施例提供的一种可变焦高折射率真空紫外透镜的剖面图；
[0036]图3为本专利技术实施例提供的一种可变焦高折射率真空紫外透镜的折射率与电压的关系图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可变焦高折射率真空紫外透镜，其特征在于，包括真空紫外透镜(1)和多个电极棒(2)，多个所述电极棒(2)竖直贯穿所述真空紫外透镜(1)，且每个所述电极棒(2)的两极与所述真空紫外透镜(1)表面的环导线电连接；其中，多个所述电极棒(2)以所述真空紫外透镜(1)为中心形成多个电极圈，且相邻所述电极圈位于所述真空紫外透镜(1)同一表面的极性相反；所述真空紫外透镜(1)包括以下质量百分比的组分：SiO2：10
‑
40％，B2O3：5
‑
10％，MgO：0.2
‑
5％，CaO：0
‑
6％，BaO：15
‑
25％，La2O3：16
‑
36％，Nb2O5：3.5
‑
15％，ZrO2：0
‑
3％，TiO2：5
‑
10％，GaN：15
‑
25％，Yb2O3：0.01
‑
5％。2.根据权利要求1所述的可变焦高折射率真空紫外透镜，其特征在于，所述真空紫外透镜(1)包括以下质量百分比的组分：SiO2：10
‑
40％，B2O3：5
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7％，MgO：0.2
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3％，CaO：0
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6％，BaO：15
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25％，La2O3：16
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30％，Nb2O5：3.5
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15％，ZrO2：0
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3％，TiO2：5
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10％，GaN：15
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25％，Yb2O3：0.01
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5％。3.根据权利要求1所述的可变焦高折射率真空紫外透镜，其特征在于，所述真空紫外透镜(1)包括以下质量百分比的组分：SiO2：15
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40％，B2O3：5
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10％，MgO：0.2
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5％，CaO：0
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4％，BaO：15
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25％，La2O3：16
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36％，Nb2O5：3.5
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10％，ZrO2：0
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3％，TiO2：5
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10％，GaN：15
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25％，Yb2O3：0.01
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雨，戴亦阳，翟文羽，连博宇，李少哲，刘新，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：