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窗口材料(晶片)各气室、接收器气室的窗口材料应对所用的红外线波段有良好的透射性能,吸收和反射应很小。同时还应有一定的机械强度,不易破裂,不怕潮湿。表面粗糙度能长期保持,对所接触的介质有良好的化学稳定性。以下为常用的窗口材料
材料 | 透射率 | 热膨胀系数 | 性能 |
光学玻璃 | 2.7 | 4-10 | 力学性能好、不怕潮湿、易抛光 |
熔凝石英 | 4.5 | 0.55 | 力学性能好、不怕潮湿、热性能好 |
氟化锂 | 6.5 | 36 | 易磨损、慢溶于水、投射率高 |
氟化钙 | 1.3 | 25 | 力学性能差、易磨损、投射率高 |
云母 | 5.3 | --- | 易破裂、强度差 |
氯化钠 | 2.5 | 44 | 易潮解、投射限宽 |
kcl | 2.1 | --- | 投射率高 |
青玉 | 5.5 | 5-5.7 | 力学性能好、热性能好 |
在工业用的红外线气体分析仪中,被广泛应用的晶片材料是氟化锂、氟化钨等。氟化钨又称氟石,是无色单晶,它的晶面很容易磨损,热膨胀系数高,热导率低,经不住温度的剧变,机械强度也比较低。尽管它有这么多缺点,但它对红外线辐射在比较宽的波段内有较高的透射性能,因而还是被广泛应用。蓝宝石是无色人造单晶,机械强度高,化学性能稳定,也是常用的材料之一。氟化钠因易受潮,表面需涂防潮层。用氟化锂和氟化钙做窗口材料,厚度可取2mm左右,太薄了机械强度差,与窗口的结合可加垫片及压环,用螺钉固定,但易被压碎,所以近年来大多采用环氧树脂粘接。晶片上的污垢、积灰、毛发都会使仪表灵敏度下降和零点漂移。窗口不清洁时只能用麂皮镜头纸擦拭,手指绝对不能接触窗口。