懂石英，玻璃加工的朋友进来聊聊

FEEDERMC · 发表于 2011-4-8 21:35:47

想加工光学玻璃，石英仪器，但不知道从何入手，做这样的小工厂需要投入哪些设备，有人知道吗？

或者提供长三角的加工厂给我认识也行，省得自己购入设备了。

weichy · 发表于 2011-4-8 21:58:58

上海嘉定有个中科院的光机所，里面游走着很多干这个的人。或许一个身份是所里的，另一个身份是某个这种厂的。
介绍翁自强、翁志林父子搭档。他们就是干这个的。

weichy · 发表于 2011-4-8 22:01:11

如果你加工的是化学类的石英仪器的话，就不是找他们。改找游走于硅酸盐所的人。具体信息我找到了告诉你。

ColdMoon · 发表于 2011-4-8 22:17:42

光学玻璃，镜片之类的？这个找上海光机所

FEEDERMC · 发表于 2011-4-8 22:31:23

谢谢楼上两位朋友，最好是企业啊，研究所的做单可靠吗？

FEEDERMC · 发表于 2011-4-8 22:33:21

我的这些东东可能高攀不上光机所啊，说真的

weichy · 发表于 2011-4-8 22:33:51

老弟，它们两上都是中科院的研究所，正宗的国营单位，皇家科学院。水平不用怀疑，就是架子太大。尤其光机上届所长，畜*生。

FEEDERMC · 发表于 2011-4-8 23:08:48

我日，畜*生你介绍给我不是害兄弟嘛，呵呵

Xearo · 发表于 2011-4-8 23:25:43

我就是学光学冷加工工艺的!
光学工艺,除了冷加工,就剩特艺了，包括镀膜、胶合、蚀刻、照像等特种工艺。
我有个同学有一个小型加工企业（百万级注_册规模）基本上从常规光学玻璃到晶体全做。上次快递裂了块晶体原料，价值千元一克的，他恨那家快递很久，从此不用。人快递老板找他协商赔钱，他直接撵走了，他的理由是：那快递公司赔不起，也不了解价值必然谈不拢。
再说石英：石英晶体质轻而坚硬（相对冕玻璃和钡玻璃，常用的光学材料而言）加工相对较难…
再发就要长痔疮了，一会再来。

Xearo · 发表于 2011-4-8 23:42:28

日，刚才手机蹲厕所里面按半天，都快结壳了，差点没挫掉……

专门开机继续给你回帖：石英玻璃是好东西！
我们92年进厂的时候，只有偶尔的石英碎料，是军品里面的废品，扔掉的，比如分划镜这类的东西。我们班组的长老，最喜欢去垃圾堆翻这些东西了，后来我们才知道原因：

石英玻璃属于一种非常优质的光学材料，它的物理和化学稳定性非常好。作为光学玻璃的参数，除了气泡度、条纹度、色散、相差、折射率这些基本光学参数要求外，最重要的成像质量是靠光学面保证的，而普通光学玻璃不具备优良的化学稳定性，一定年限之后，就开始在环境中腐蚀、发毛。而石英没有这种问题。据说它能被烧成红热丢水里不会碎裂，因此它的成型性和收缩率非常好。当然，这只是据说。不过耐高温的玻璃的确是石英或者微晶材质的。
还有，长老说，这个材质对紫外线的衰耗率非常高，因此非常适合制作成镜片，这也是他收藏的原因。

对了你想制作什么产品？

tfdsensor · 发表于 2011-4-8 23:44:15

那么加工块石英做个压电力传感器，是否很难？这东西做好了很贵，呵呵

xml2028 · 发表于 2011-4-8 23:52:37

石英玻璃是否含铅？

Xearo · 发表于 2011-4-8 23:53:31

回复【10楼】tfdsensor 毛毛虫
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给个图看看我就能知道它使用了多少工艺。
一个透镜，它的两个面，全部的冷加工工艺是33道。周期大概需要30-45天那么长才能到达特艺部门。
而你说的传感器，估计内容最多的部分就是在特艺……估计要用到照相、蚀刻、真空镀膜等工艺。那种地方加工费的确很贵，而且对环境要求很高。

Xearo · 发表于 2011-4-8 23:55:26

回复【11楼】xml2028 收音机
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请放狗。石英玻璃，应该是石英的提纯物，所以物理和化学稳定性才好。
有1x年没有弄这个了，不过据我印象，只有钡系的玻璃，才有铅……
你要铅干吗？弄在望远镜上看日本？？？

tfdsensor · 发表于 2011-4-9 00:09:22

利用石英的压电特性，特殊切割石英，当此石英受力后，会在两个极产生电荷，此电荷量和受力呈线性，因此可用来做高频响的力传感器，细节不懂了

Xearo · 发表于 2011-4-9 00:16:58

回复【14楼】tfdsensor 毛毛虫
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我对你的表达不太明白：“那么加工块石英做个压电力传感器，……”
石英是光学材料，是石英的提纯体，就我的知识范围只知道这些。“压电”应该是具有压电效应的陶瓷材料吧？应该是烧结出来的吧？

你说的是这个：http://bbs.srvee.com/thread-9520-1-1.html 工艺大概都写了一下。

还有我也顺便学一下材料基础知识：http://www.brightcrystals.com/readnew.asp?NewsID=4871

ggg12345 · 发表于 2011-4-9 00:58:57

楼上的高手，对光学塑料发表一下看法吧

现在光学塑料的原料供应商有哪些

ssaweee · 发表于 2011-4-9 01:29:29

光学玻璃有肖特，当然他们也提供电子管用，玻璃器皿用玻璃。
他们好像还有种无应力的做天文镜片的玻璃。

Xearo · 发表于 2011-4-9 03:34:12

回复【16楼】ggg12345
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晕，这么大的帽子扣上了…我只是毕业专业是光学冷加工，并在工厂当了九年工人而已。做的都是最糙的工作，而且离军品很远。产品都是大路货，但是不会用到光学塑料。因为塑料的成形精度太差，而且浇铸气泡难于控制。就其光学精度而言，只能用在最低劣的产品中：如玩具、一次性胶片相机等等量大、成本敏感的产品中。
我知道的材质有PMMA，现在大量用在Led灯具中。
但从我收到的样品看，有染色现象，这是光学零件大忌。
其它的就不清楚了，你放狗找找。

icetea · 发表于 2011-4-9 03:51:47

看过一期节目专有提到石英玻璃（不过人家不这么叫，叫做高透光光学玻璃）
石英玻璃拥有普通玻璃不具备的高透光性与很低的折射率，这种玻璃不留心看你会以为前方玻璃是空气~~

icetea · 发表于 2011-4-9 03:52:56

话说楼主是从事光敏元件行业的？

format · 发表于 2011-4-9 08:04:37

膜拜高人

我说那个相机镜头上几个片片就好几千呢

原来33道工序，30多天才出个镜片

我以为磨磨，镀层膜就好了呢

Jigsaw · 发表于 2011-4-9 09:18:31

回复【21楼】format
膜拜高人
我说那个相机镜头上几个片片就好几千呢
原来33道工序，30多天才出个镜片
我以为磨磨，镀层膜就好了呢

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相机镜头是大批量生产的，模压工艺，一次成型，省去了粗磨、抛光，还能加工非球面，就是模具很贵，一个透镜的模具至少得50w
要是全手工磨就不是一两千块能买得到的
看佳能那些顶级电视摄像镜头，那才是全手工磨制的镜片，一个镜头几十W啦

ssaweee · 发表于 2011-4-9 09:33:54

回复【22楼】Jigsaw
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手工磨怎么保证质量？手磨又不能定压，都是数控的，磨了去干涉测量，吧测到的数据给研磨控制的又去磨，反复几十次。
肖特产品介绍：
http://www.schott.com/advanced_optics/chinese/our_products/materials/index.html?so=china〈=chinese

其实石英玻璃也没什么太高的优势，
佳能高端镜头会用几片人工萤石玻璃，萤石玻璃色差性能非常好。
常用的是K9玻璃
ZERODUR® 零膨胀微晶玻璃：
http://www.schott.com/advanced_optics/chinese/our_products/zerodur/index.html?so=china〈=chinese

http://www.schott.com/advanced_optics/chinese/our_products/materials/data_tools/index.html?so=china〈=chinese

LM1876 · 发表于 2011-4-9 09:49:34

多多懂一点东西了,多谢LS各位

yxzt · 发表于 2011-4-9 10:10:21

这个太深奥了，用心聆听

activeleo · 发表于 2011-4-9 10:25:30

前一段时间定制了一批防爆的玻璃镜片，采用最好的进口石英材料，在使用过程中效果很一般！厚度1cm*@6.5cm的规格，大概定价为500元一片，是一个锦州的小厂做的。通过进一步的比较发现对紫外线的衰减很厉害啊，大家能否推荐比较好的光学镜片厂啊？非常的需要啊！

ssaweee · 发表于 2011-4-9 10:37:51

回复【26楼】activeleo
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尼康，凤凰，之类比较大
材料该用什么可以问肖特，不过他们的比较贵。

luck_star · 发表于 2011-4-9 11:06:07

热电堆测温的镜头，不能采用普通玻璃透镜，热红外线穿不过去。有没有合适的透镜光学材料？谢谢。

ColdMoon · 发表于 2011-4-9 11:34:53

回头我去找找加工设备的资料
手上应该有单点金刚石车床和球面镜/非球面镜磨削设备的样本的

Xearo · 发表于 2011-4-9 11:39:45

回复【22楼】Jigsaw
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错了，相机镜头必定是光学玻璃的，极少有塑料的，我见过只有旁轴取景器的“凤凰”一类的80年代的的低档老胶片机才有塑料取景器，镜头是光学玻璃的。注塑件达不到精度要求，都用在低档的观察窗里。

回复【21楼】format
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不是30多天出车间，是30多天才能到达特艺部门，一个道工艺按照1天计算（因为还要包括统计、检验、点交程序）。
特艺的工期周期也不太短，看做什么工艺。比如现在他们镀的红膜、绿膜，一灶里面要交替镀12层以上的不同材质的膜，才能达到需要的光学系数，因膜系复杂，计算和制造的精度要求非常高，我们厂最近一次购买的日产真空镀膜机，是300W人民币。仅是主机，配套电控系统、安装、调试和培训服务另外付费，因调试吃过亏，太高级的不会用。
普通的增透蓝膜，是氟化镁，只要一层即可，但是镀一灶需要1个多小时，不含清洁、目检、返修时间，就是真空罩里面的镀膜时间，抽真空都要1个小时。
光学加工是一个纯手工行业，效率低劳动量大，毒害作业多。越是手工的产品精度越高。

回复【22楼】Jigsaw
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非球镜头我还没听说中国人能做出来，至少我没挺说过。比如这种用量最大的工业品：http://china-ambition.com/ProductShow.asp?ID=191
它就是日本COMPUTAR，现在注_册为美国CBC Group。非球镜头的特点就是能在大广角镜头规格中（物镜焦距<4mm），能提供很大的光圈值，且能够提供很大的通光口径（F值），因此夜视效果成倍增加。

回复【26楼】activeleo
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看来长老没有骗我，的确是石英对紫外波长衰减很大！
光学原料？国内优秀的产品基本都在云南，中国最早引进的光学线，来自前苏联和欧洲工艺，自军品开始都是从那里走向全国的。
磨料？河南和云南找。
“上海造”几乎是一代中国人的梦想，有很好的质量管控和产品品质，上海产品就是贵，但是质量、寿命、设计思路是“中国造”里面境界最高的。他们也有国内最优秀的光学加工能力，但不排除因污染大、效益差慢慢撤掉的可能。

Xearo · 发表于 2011-4-9 11:50:57

回复【26楼】activeleo
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防爆并且光学效果好的，我知道一种材料：

聚碳酸酯，膜压成型，我记得中国那个7000米深潜器的观察窗，就是Russian进口的，低调低调，保密保密，不知道那玩意上面有几个中国造的零件？

ssaweee · 发表于 2011-4-9 12:32:31

回复【31楼】whtom 总是被人骗
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塑料对紫外线比较容易老化吧

ColdMoon · 发表于 2011-4-9 13:18:25

【30楼】whtom 总是被人骗
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非球面国内可以做，磨削设备上海肯定有，没记错是哪个仪表厂的（笑）
因为铸造非球面镜需要制作精确模具，因此相应的家伙都是齐备的

wanyou132 · 发表于 2011-4-9 13:25:13

果真是神坛啊
什么神人都有..........

Xearo · 发表于 2011-4-9 14:17:02

回复【33楼】ColdMoon
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很不错，上海人果然是精英。
非球工艺88年我们上学的时候都有，不过精度和检测设备没保障，只能铣磨或激光加工成形（在光学零件里面，丝级的只能算是面型精度的计量）。
不过我不做这行很久了，有些事情也的确说不清楚。磨削应该不难，难的是后道的精磨和抛光的型面精度保障和检测手段，一个透镜光有形状是不行的，要抛出透光面才算物理成型工艺的结束。
如果lz找高精尖或异形的光学零件，国内应该在昆明或者上海找。如果是普通廉价量大的零件，福州应该有很多厂或者我试试给你牵个线。
回复【32楼】ssaweee
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易老化。我的解释是因塑料分子量大且不够稳定，被光线中能量较大的紫外光照射后造成分子链断裂，造成理化性能变化，就是我们总结的“老化现象” 也不知道这样解释对不对？

erxun · 发表于 2011-4-9 14:26:08

跟看科普文章似得~~~

aahui · 发表于 2011-4-9 14:36:12

边看边学

hu7215 · 发表于 2011-4-9 14:45:55

太深奥了

srygg · 发表于 2011-4-9 21:40:04

看似普通的玻璃、镜头都有很深的学问啊！这里真藏龙卧虎之地啊！同事最近花1W3买了个天文望远镜，看来里面的镜头了得啊！看了上面的介绍能理解为啥这么贵了！

yiim · 发表于 2011-4-9 21:42:49

回复【14楼】tfdsensor 毛毛虫
利用石英的压电特性，特殊切割石英，当此石英受力后，会在两个极产生电荷，此电荷量和受力呈线性，因此可用来做高频响的力传感器，细节不懂了
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石英的形态有两种，一种是晶体，用在晶振或压力传感器上，另一种是非晶体虽然熔点固定，但由于结晶速度快，结晶成无数个微小晶体，就是所谓的石英玻璃。用于光学仪器及其他场合。

yiim · 发表于 2011-4-9 21:48:43

回复【35楼】whtom 总是被人骗
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兄台是怎么知道这些知识的？这方面的资料网上好像非常稀少，特别是光学玻璃的加工工艺。光学方面我是业余爱好者，请兄台赐教。

ssaweee · 发表于 2011-4-9 21:56:43

回复【41楼】yiim
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这方面好像竞争比较激烈所以很多公司对技术保密比较严格。       主要是玻璃研磨液的成分。我记得很多关于这方面的书。

回复【39楼】srygg
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天文台望远镜玻璃一片要磨半年到一年半！

FEEDERMC · 发表于 2011-4-9 23:07:07

【35楼】 whtom 总是被人骗

大家说了这么多，我就直接说我要做的产品吧，在半导体行业设备里会用到一些石英压条，之前我们也做过一些，但都是用的白玻璃做的，可以蒙混过关的，但真正想把这些产品做好的话就必须下功夫了，现在不明白的是：

什么样的砂轮片能在石英上切割槽之类的加工，且不能有一点点崩边，市场上所有的砂轮片我们都试过了，都不行！

石英表面研磨需要注意哪些？

方便的话能否留个QQ啊。

Xearo · 发表于 2011-4-9 23:21:31

回复【41楼】yiim
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答案在18楼

回复【43楼】FEEDERMC 飞达机
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高粒度的金刚石砂轮，后加工玻璃的物理形状，只有这唯一的批量加工刀具，金刚砂是手修用的，不算。

不崩边不可能，磨边的机械可以把崩边控制在目视无法察觉的范围内。
发图纸给我，CAD2000版本，我给他看看。Q在资料里有。
对光学参数没有要求么？我晕～

Xearo · 发表于 2011-4-9 23:54:18

唉，讲讲最终物理成形，简单说就是抛光：稳定优质的工艺就是摆轴重力低抛机，采用“古典法”抛光工艺，品质容易控制。

可一盘玻璃（玻璃是采用沥青固马龙之类的材料粘接在模具上的，如同如来佛祖的头顶）扣在一个负模上互研，不断用人工添加二氧化铈抛光液，需要10-30分钟时间完成一盘，期间需多次停车查看整盘面型光圈，并不断调整负模具面型。

古典法效率低但精度高。人员劳动强度大、噪音大，对工人的技术依赖程度也高。

“现代法”采用定心摆轴，高速运行、模具通过差速研磨实现抛光，产量大但精度就不好说了。

整个工艺大量一次性使用沥青等物品作为粘接剂，完工面采用酒精虫胶保护，并有恒温要求。因为一点点小小小的热膨胀，就会造成零件报废。到达特艺部门的工艺更离谱，清洁材料已经不光是酒精了，是酒精乙醚的混合物，全是分析纯级别的，为了调配各种光敏胶，还有拆胶，甚至还要使用到丙酮。因为有恒温要求，全是室内密闭室内作业！以至于后来那些工人身上发生了一些可怕的变化：他们的对外科手术的麻醉品已经具备抵抗力，以至于他们的麻_醉_药物用量远远超过了一个麻醉师的知识范围……

总之光学加工不是人干的事，又脏又累、废料和污染也很多，……

你看人搞金属加工的完了就是卖各种废材；你见过谁卖过碎玻璃、废沥青的么？

liitom · 发表于 2011-4-10 00:26:08

太深奥了

xuehu5808 · 发表于 2011-4-10 00:42:26

光学冷加工，河南信阳量特别大，不过那边的品质一般，但价格便宜，我们公司的客户至少50家以上是做光学冷加工的最好的应该是亚洲光学，塑料镜片在手机镜头行业用量特别大，300W像素以下的几乎全塑胶镜片，现在全塑胶的汽车倒车镜头都出来了

tsb0574 · 发表于 2011-4-10 00:58:44

补充知识

xuehu5808 · 发表于 2011-4-10 01:00:33

镜片的价格主要还是靠量来决定的，还有石英玻璃对紫外的衰减应该是很小

icetea · 发表于 2011-4-10 01:08:37

回复【46楼】whtom 总是被人骗
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看完你对工序的介绍我真是觉得上万块的镜片还真是物有所值(*^__^*) 嘻嘻……

Xearo · 发表于 2011-4-10 01:19:46

回复【50楼】xuehu5808
镜片的价格主要还是靠量来决定的，还有石英玻璃对紫外的衰减应该是很小
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嗯，总是迷信长老的话，还真没有仔细研究过！刚才搜了一下，果然你的说法是正确的：紫外的衰减小，透过率高。看来长老也搞错了。

信阳的加工量的确很大，磨料也多。上次哥们快递那个昂贵的晶体，其实就是发去信阳做原料切割划片，结果人家收到后就报告说破损了，最后改划片方案，浪费了一些原料，也没有索赔算了。

补一个石英玻璃的基本特点链接：
http://www.opticalglass.cn/Opticalglass/76E4FK85J6621KIHD71.html

ssaweee · 发表于 2011-4-10 10:13:32

回复【52楼】whtom 总是被人骗
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上次看报道，有个空间望远镜的拼合反射镜是铍做的，一个镜面要研磨半年。

yiim · 发表于 2011-4-10 10:19:56

上传两本网上搜到的关于玻璃工艺的电子书

玻璃工艺简述ourdev_629686CFXG3L.pdf(文件大小:2.60M) (原文件名:玻璃工艺简述.pdf)
基础光学工艺ourdev_629687FZMGJA.pdf(文件大小:4.27M) (原文件名:基础光学工艺.pdf)

有价值的资料太少了。

LM1876 · 发表于 2011-4-10 10:52:41

再顶顶非常之感谢'whtom 总是被人骗'的解释科普.

Jigsaw · 发表于 2011-4-10 12:26:51

回复【30楼】whtom 总是被人骗
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你以为我在说玩具相机吗？

现在的非球面基本是玻璃模压出来的，将玻璃珠加热到玻璃态，上下模具直接压就行了，这不叫铸造，就叫玻璃模压工艺，模具很贵

回复【23楼】ssaweee
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小批量生产时，粗磨很多都会用手工磨的
你说的“磨了去干涉测量”是指抛光吧，粗磨的时候哪个表面能看得到干涉条纹？细磨出来的表面都还不是光学面

Jigsaw · 发表于 2011-4-10 12:36:38

回复【28楼】luck star
热电堆测温的镜头，不能采用普通玻璃透镜，热红外线穿不过去。有没有合适的透镜光学材料？谢谢。
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看你使用的波段，红外中波用硅（3~5um），长波用锗（8~10um），锗也可以用在中波
这是红外的两种基本材料，当然还有复合材料像AMTIR系列等等
消色差用硫化锌，硒化锌等等

找找红外光学材料的资料，看材料在你使用波段的透过率就知道了

ssaweee · 发表于 2011-4-10 20:34:31

回复【56楼】Jigsaw
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是的，说的是抛光。

Xearo · 发表于 2011-4-10 21:42:03

嘿嘿，我现在最感兴趣的光学是热成像设备，奇怪的是变焦热成像设备怎么如此昂贵？（定焦视频监控系统中的热成像装备便宜多了）

有一家手持设备比较有名：武汉高德。

我哥们解释说，里面用的是特殊晶体，非常昂贵的材料，热成像设备贵就在镜头，据他说，电装系统全部用的日本廉价货，相对镜头造价不贵的。

这次2011安防展会上见到过，跟机器人一样，外形很酷。

bxzyf · 发表于 2011-4-11 01:11:59

佩服的一塌糊涂，顶！

format · 发表于 2011-4-11 08:32:27

不得不再现身感谢一次

大侠的科普~~~~

Jigsaw · 发表于 2011-4-11 08:35:23

回复【59楼】whtom 总是被人骗
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你就听他吹吧，特殊晶体，问下他能不能离开我说的那几样，真正贵的东西没渠道进不来，国产的又不行
镜头贵，红外传感器也不便宜，基本上是进口的，国外800*600的早已经普及了，国内还在320*240的分辨率上挣扎，
特别是中波段的，国产的杜瓦太水了

红外变焦要处理的问题太多了，热反射、热补偿、相对孔径又不能太小，一堆的问题需要解决
不要看国内关于红外变焦的论文发得挺多的，真正做得起来的没几家，很多军品都用的切换变焦

soyshell · 发表于 2011-4-11 08:42:55

学习学习！好文章！大仙们，破裂的汽车玻璃如何回收利用呀？？？

gyzzg2030 · 发表于 2011-4-11 08:46:12

门外汉看热闹

pspice · 发表于 2011-4-11 08:46:49

回复【28楼】luck star
热电堆测温的镜头，不能采用普通玻璃透镜，热红外线穿不过去。有没有合适的透镜光学材料？谢谢。
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凑个热闹，回复你这个问题。我想你关心的是哪种材料适合透过红外的波段。热像仪根据工作的波段不同也会选用不同的材料，比如人体一般用4-12um的波段，高温钢水就短的多了。下面的附件里是各种常见红外材料的透过率，可以参考一下。我用过其中的ZnSe、CaF2、LiF等。

几种材料的光学透过率ourdev_629857GELT5Q.pdf(文件大小:110K) (原文件名:Transmittanc-of-optical-materials.pdf)

文档部分截图 (原文件名:ex.jpg)

tangfree · 发表于 2011-4-11 09:07:23

回家看

懂石英，玻璃加工的朋友进来聊聊

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