用于航天航空和天文学的熔融石英

自1969年人类首次登上月球至今,贺利氏的材料就一直用于宇宙探索。贺利氏的技术为天文学家提供了研究宇宙的新方法——从绘制银河系地图、定位十亿颗恒星、探索黑暗宇宙、到发现黑洞……今天,贺利氏的材料正助力极限精度探测从深空到达地球的引力波,或者地球内部的微弱变化。

应用

航空航天

Rosetta and Philae Astronomy ©Stéphane Masclaux - stock.adobe.com
罗塞塔和菲莱任务

航空航天领域中的许多应用需要采用高端材料,它们应当能承受恶劣的环境、耐受冲击、可轻量化,并且使用寿命长。

许多飞机和飞船都配备了大量的传感器,它们利用光学器件来探测、跟踪或识别无数的情况。 总体而言,许多应用是地面实验室配置的更小远程变体,这些应用包括遥感技术。对于更长的距离而言,光通过利用光谱仪来分析, 该光可能需要漫射以实现均匀化的照度或去除任何角度依赖性。 许多材料可以充当散光器;这些材料包括塑料、磨砂玻璃或不透明玻璃。

传感器可能需要一个允许紫外到近红外辐射通过的简单可透射窗口 ,或需要某些光学元件(例如透镜或棱镜)。 在此,对于一个具体的波段,了解何种熔融石英等级提供何种透光性能非常重要。 然而,不仅透过率绝对值非常重要,而根据 气泡或杂质的不同尺寸和密度来预计透过率变化可能也会引起大家的兴趣。 判断光学元件的有效通光口径中是否存在任何散光性缺陷或遮蔽非常重要。
关于传输性能的更多信息

因为传感器处于空气(太空)中,所以技术人员要在飞行期间进行维护非常困难或不切实际。 因此,采用至少可维持飞行期间工作条件的材料至关重要。 对于太空应用,这可能会是数年或超过十年。 尤其是在太空中,材料必须能够承受大量的离子化辐射而其性能不会老化或退化。 对于选择最合适的材料而言,了解多高强度的光和辐射可破坏熔融石英是非常有价值的。
更多的关于熔融石英的性能

天文学

Vista
VISTA望远镜(图片提供: G. Hüdepohl (atacamaphoto.com)/欧洲南方天文台

涉及天体(如星系、恒星、行星、卫星、小行星和彗星)和宇宙进程(如超新星、爆炸、伽玛射线爆发和宇宙微波背景辐射)的观测和研究。 科学家使用地球上的设备和卫星搭载的设备进行研究。

最为人熟知的天文研究用工具是望远镜。 根据其工作的波长范围不同,其采用反射式光学器件(反光镜)或透射式光学器件(透镜/分束器)。 望远镜中的一些关键元件由熔融石英制成。 尤其是当望远镜在可见光到近红外的波段工作时。

望远镜越大,分辨率越佳。 因此,甚至建造了望远镜阵列。 这意味着各个相距数米或数千米的望远镜可以协同工作以生成高分辨率的图像。 在这种情况下,同步图像生成非常重要。 这一般通过采用光纤通信来实现。

科学家们不仅将望远镜用于他们的研究,还利用专门的探测器来检测源自太空的粒子或现象。 另一个例子是引力天文台,其通过非常精确的干涉仪测量引力波。