ICS 31-0300 CCS L 90 团 体 标 准 T/CSTM 0 0315—2023 窗口晶体 紫外级氟化钙晶体 Window crystal — UV grade calcium fluoride crystal 2023-01-13发布 2023-04-13 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00315— 2023 I 前 言 本文件参照 GB/T 1.1—2020 《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》和 GB/T 20001. 4—2015《标准编写规则 第4部分：试验方法标准》的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本文件由中国材料与试验标准 化委员会光电材料及产品标准化 领域委员会（ CSTM/FC60 ）提出。 本文件由中国材料与试验标准 化委员会光电材料及产品标准化 领域委员会（ CSTM/FC60 ）归口。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00315-20 23 1 窗口晶体 紫外级氟化钙晶体 1 范围 本文件规定了紫外级氟化钙光学晶体的术语和定义、技术要求、检 验方法、检验规则 ，以及标识、 包装、运输和贮存。 本文件适用于 口径不大于 200 mm、厚度不大于 50 mm的紫外级氟化钙光学晶体，简称 UV CaF 2 晶体。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 7962.1 无色光学玻璃测试方法 第1部分：折射率和色散系数 GB/T 7962.2 无色光学玻璃测试方法 第2部分：光学均匀性 斐索平面干涉法 GB/T 7962.5 无色光学玻璃测试方法 第5部分：应力双折射 GB/T 7962.12 无色光学玻璃测试方法 第12部分：光谱内透射比 GB/T 11293 固体激光材料名词术语 3 术语和定义 GB/T 7962.1 、GB/T 7962.5 、GB/T 7962.12 和GB/T 11293 界定的以及 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 紫外级 UV grade 应用波长 小于 400nm。 3.2 折射率 refractive index 光在真空中的传播速度与光在介质中的传播速度的比值称为介质的相对折射率。 3.3 光学均匀性 optical homogeneity 指氟化钙晶体内部各点在相同方向上折射率的一致性程度，折射率变化越小，光学均匀性越好。 [来源： GB/T 11293-1989 ，36，有修改] 3.4 色散系数 dispersion coefficient ; νd CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00315— 2023 2 介质对不同波长光线的折射率是不相等的，不同波长光线之间的折射率差值称为色散。在氟化钙晶 体中，（ nF-nC）称为中部色散，（ nd-1）/（nF-nC）称为中部色散系数 。 [来源： GB/T 7962.1 -2010，3.2，有修改] 3.5 应力双折射 stress birefringence 氟化钙晶体是一种光学各向同性物质。如果晶体有应力，就会呈现光学各向异性，使一束垂直入射 的偏振光沿晶体中的两主应力方向分解成振动方向互相垂直、传播速度不同的两束偏振光。这种由于应 力引起的双折射为应力双折射。应力双折射以整个通光口径内单位长度上最大光程差表示。 [来源： GB/T 7962.5 -2010，3.1，有修改] 3.6 条纹 striae 条纹是指氟化钙晶体内部局部区域因折射率变化观察到的线条状缺陷。 3.7 晶界 grain boundary 结构相同而取向不同晶粒之间的界面。 3.8 散射颗粒 scatter particles 用强散射光在晶体内部观测到的可见外来物质或孔洞。 3.9 光谱透射比（透过率） spectral transmittance 指对应波长的透射光谱通量与入射光谱通量之比。 3.10 内透过率 internal transmittance 指通过单位厚度（ 1 cm）的晶体内部的光谱透射比，即不包含表面反射损失的内部透射比。 [来源： GB/T 7962.12 -2010，3.1，有修改] 4 技术要求 4.1 外观质量 紫外级氟化钙晶体应为无色透明，表面无裂纹、无划痕。 4.2 散射颗粒 紫外级氟化钙晶体内部应无光柱，不应有直径大于 50 μm的散射颗粒。 按单位体积（ 100 cm3）内含有的直径 10 μm~50μm 的散射颗粒的平均个数 分为 3级，其指标要求 见 表1的规定。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00315-20 23 3 表1 散射颗粒分级 散射颗粒级别 散射颗粒的平均个数 个 1 0 2 ≤3 3 3～≤10 4.3 条纹 紫外级氟化钙晶体按条纹缺陷面积占检测面积的比例分为 3级，其指标要求见 表2的规定。 表2 条纹分级 级别 条纹缺陷面积占检测面积的比例 ，a % 1 0 2 a≤5 3 5<a≤10 4.4 晶界 紫外级氟化钙晶体应无晶界。 4.5 内透过率 紫外级氟化钙晶体在 190 nm～400 nm波长下的内透过率 分合格级和优等级，其指标要求见 表3的规 定。 表3 紫外级氟化钙晶体的内透过率 波长 nm 合格级 优等级 190～400 ≥97.0% ≥99.0% 4.6 光学均匀性 厚度不大于 50 mm的紫外级氟化钙晶体的光学均匀性分合格级和优等级， 其指标要求见表 4的规定。 表4 光学均匀性 口径 mm 合格级 优等级 d≤50 ≤5×10-6 ≤2×10-6 50<d≤100 ≤2×10-5 ≤5×10-6 100<d≤200 ≤5×10-5 ≤1×10-5 4.7 折射率和色散系数 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00315— 2023 4 紫外级氟化钙晶体折射率和色散系数与理论值的偏差应符合表 5的规定。 表5 紫外级氟化钙折射率和色散系数 193 nm的折射率 n193 365 nm的折射率 n365 色散系数 νd 理论值 1.50132 1.44488 95.23 允许偏差值 ≤2×10-5 ≤2×10-5 ≤0.2% 4.8 应力双折射 厚度不大于 50 mm的紫外级氟化钙晶体的应力双折射 分合格级和优等级， 其指标要求见 表6的规定。 表6 应力双折射 口径 mm 合格级 nm/cm 优等级 nm/cm d≤50 ≤3 ≤1 50<d≤100 ≤5 ≤3 100<d≤200 ≤10 ≤5 5 检验方法 5.1 外观质量 试样在照度不低于 20000 Lx 的白光照明下黑色衬底上，采用目测法进行检验。 5.2 散射颗粒 5.2.1 仪器 波长为 532 nm的激光器，功率为 10 mW的点光源和功率为 0.1 W～0.5 W、展宽角度 30°以内的线光 源，10倍到40倍带标尺的显微镜。 5.2.2 试样 样品双面和观察面经过检测级抛光加工。 5.2.3 实验步骤 主要步骤如下： a）将样品放置在激光器照射下的光路中，黑色 衬底上； b）用点光 源检测样品内部的光柱情况，并记录 ； c）用线光源照射检测样品，使用显微镜观察内部的散射颗粒，计数。 5.2.4 结果 散射颗粒个数（ N）是实际散射颗粒数总和 （n）乘以 100 cm3后除以总体积得到的数值，并对照表 1 判别散射颗粒级别。具体测算见公式（1 ）。 100 VnN ....................... (1) CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00315-20 23 5 式中： N—— 100 cm3体积内的散射颗粒个数； n——样品内的实测散射颗粒数总和； V——样品体积，单位是 cm3. 5.3 条纹 5.3.1 仪器 偏光应力仪。 5.3.2 试样 样品双面抛光或者 W28砂细磨，平行差不大于 10′。 5.3.3 实验步骤 主要步骤如下： a）对于未抛光样品，需将折射率匹配液涂在试样表面，折射率匹配液与样品的折射率之差不大于 0.1，如