氫氧焰化學氣相沉積法石英玻璃碇的檢測項目解析
氫氧焰化學氣相沉積法（H2/O2 Flame CVD）是制備高純度石英玻璃碇的核心工藝之一。該方法通過氫氧焰的高溫燃燒分解含硅氣體（如SiCl4或SiH4），使二氧化硅（SiO2）在基體表面逐層沉積形成致密玻璃體。由于該工藝對溫度場、氣體流速及雜質控制要求極高，制備出的石英玻璃碇需通過系統檢測，以確保其滿足光學、半導體和高溫器件等領域的應用需求。以下是針對此類石英玻璃碇的關鍵檢測項目及其技術要點。
1. 化學成分與純度檢測
通過X射線熒光光譜（XRF）和電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）分析SiO2含量，確保其純度≥99.99%。重點關注堿金屬（Na、K）、過渡金屬（Fe、Cu）及羥基（OH?）雜質含量，其中OH?濃度需控制在10 ppm以下以避免光吸收損耗。
2. 物理性能測試
密度與均勻性：采用阿基米德法測定密度（標準值2.20±0.02 g/cm3），結合超聲波掃描檢測內部密度分布；
折射率一致性：使用精密橢偏儀在632.8 nm波長下多點測量，要求偏差≤5×10??；
熱膨脹系數：在20-300℃范圍內測定線性膨脹系數（CTE），需滿足0.55×10??/℃的極低值。
3. 光學特性評估
紫外-紅外透過率：采用分光光度計測試190 nm至2500 nm波段透過率，190 nm處透過率應≥85%；
光學均勻性：基于激光干涉法檢測波前畸變（PV值≤λ/4@633 nm）；
氣泡與夾雜物：按ASTM F121標準進行100倍顯微鏡觀測，缺陷密度需＜0.1個/cm3。
4. 力學與熱學穩定性驗證
抗彎強度：三點彎曲法測試，典型值應＞50 MPa；
熱沖擊耐受性：將試樣從1200℃急速水淬至室溫，觀察表面裂紋產生情況；
高溫蠕變：在1250℃、10 MPa載荷下測試24小時形變量，要求＜0.1%。
5. 表面質量與加工特性檢測
表面粗糙度：白光干涉儀檢測Ra值（≤1 nm@拋光面）；
亞表面損傷層：通過化學蝕刻-顯微鏡法評估研磨/拋光工藝引入的微裂紋深度；
耐腐蝕性：在40% HF酸中浸泡24小時，測定質量損失率（需＜0.1 mg/cm2）。
上述檢測項目構成了氫氧焰CVD石英玻璃碇的全維度質量評價體系。通過嚴格的化學分析、物理性能測試和功能性驗證，可有效保障其在光刻機鏡頭、激光諧振腔、半導體載具等高端場景中的可靠性。隨著檢測技術的進步，納米壓痕、太赫茲波成像等新型表征手段正逐步被引入該領域。
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