光学实验设备
许多分析仪器都依赖于光学检测方法。然而，光学实验设备本身就是一个非常多样化的领域。根据所采用的分析方法，需要不同性能的光学设备和相应的光学元件。由于设备设计取决于某个独特的厂商，我们将讨论光学实验室设备的一些基本组件和备件或辅助设备，它们可能会在性能上产生差异。
熔融石英光学元件的性能 视口、视窗或透镜 这主要取决于光学精加工，也可能取决于镀膜层。不过，选择正确的熔融石英也会产生不同的效果。在 ppm / cm 范围内的吸收对于精密测量可能是重要的。
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光学计量
光学计量是用光进行测量的技术。这些属性可以是尺寸和形状，也可以是温度或其他与光相互作用的属性。光的尺寸测量是无接触的，通常非常精确，因为它们大多只受所用光的波长限制。
工业计量
在许多工业流程中，光被用来测量生产进度。传送带上的定位通常是通过简单的摄像头完成的。加热部件的冷却、清洁度的紫外线检测或基于激光的定位是光学计量在工业应用中的几个例子。随着应用程序的增多，挑战也越来越多。由熔融石英制成的光学元件可以帮助应对以下挑战：- 灵敏度（块状玻璃的吸收率较低、透射率高） - 精度（波前畸变小，因而光学均匀性高、表面光洁度和镀膜层精度优秀、吸收率低）- 使用寿命（即使在恶劣环境中，紫外线照射下的老化程度也很低，甚至不会老化） - 波长范围广（紫外线到近红外）- 使用寿命长（即使在恶劣环境中，紫外线照射下的老化程度也很低，甚至不会老化）- 使用范围广（紫外线到近红外）
半导体计量
在芯片生产中，光学计量是一项非常普遍的技术。在许多工艺中，晶圆的定位以及光刻步骤都由光学系统进行监控。随着计算机芯片的节点尺寸越来越小，计量精度也需要提高。熔融石英是首选材料，因为它具有宽广的透射窗口、极低的热膨胀率，而且对于高分辨率要求，其折射率具有非常好的光学均匀性。
医学计量学
医学计量学是当今高效治疗疾病的关键。癌症治疗前的组织分析或光学遥感分析肾结石或膀胱结石或动脉钙化的结石成分是选择正确的手术方法或激光治疗源的成功因素。光纤用于将光从激光源引导到使用点并返回到分析单元。例如，光纤束可用来向外科医生传输图像，同时作为分束器将组织中需要分析的部分光线引导到分析单元。合成熔融石英具有很宽的透光光谱范围。不过，根据波长的不同，传输性能也不同，因此灵敏度也不同。Heraeus 提供的材料适用于从紫外线、可见光到红外线的所有波长范围。
光谱学
另一种重要的光学分析方法是光谱法。光谱学是一个广泛的光学分析领域，专注于通过电磁(EM)辐射研究物质。
如果波长范围为紫外-可见-近红外（180 纳米到 3500 纳米），则使用熔融石英光学元件和光纤束。它可以是对吸收带的直接探测，也可以包括间接探测方案，如从蓝色发射的切伦科夫光中探测核粒子，或从其他 EM 源对闪烁或荧光材料的照射中检测发射。
光谱学中使用的光学元件和光纤遵循与商业光学元件(反射镜、窗口、透镜和基板)相同的设计考虑，特别注意零荧光和最小吸收。由于很难区分吸收是由测量仪器还是所研究的物质造成的，因此，如果其中任何一种物质存在吸收，都会使测量变得复杂，甚至无法进行测量。
例如，如果电磁波谱的某些区域被光学器件吸收，就很难或不可能观察到被测物质的任何潜在吸收。如果光学材料发出荧光，也会产生类似的效果。在这种情况下，光学可能会掩盖所研究物质的任何吸收。
尽管熔融石英具有良好的化学稳定性，但在某些恶劣条件下可能会老化或变质。有些熔融石英等级比其他等级性能更好或更耐受这些条件。
由于上述原因，选择衬底、光纤或比色皿进行光谱研究是很重要的。
比色皿
在光谱学中分析液体时，使用的比色皿应具有化学稳定性，吸收尽可能少。熔融石英是此类应用的理想选择。从紫外到近红外的透射光谱非常宽，这意味着可以用同一个比色皿对大部分光谱进行研究。为减少背向散射造成的照明，可使用一种名为 Nerasil® 的高吸收熔融石英。有些比色皿可以部分使用扩散材料，以优化照明。
光谱灯
气体、液体和固体物质的分析和测量必须尽可能精确，以获得准确的结果。典型的过程包括吸收、反射、透射、荧光和电离。在用于这些过程的高质量分析仪器中，光源需要与仪器和光学光谱的测量部分相匹配。这些种类繁多的光谱灯使用不同的特殊灯管。不过，有一个部件适用于所有分析应用：用于灯的石英玻璃，它必须纯度非常高，质地均匀，外观完美。贺利氏的灯管工艺注定了其所要求的高质量，与熔接方法或石英玻璃等级无关。波长和强度决定了天然石英玻璃 (如 HLQ 200) 或完全合成材料(如 Suprasil 130) 是否是适合的选择。
用于遥感的光纤束
当感兴趣的物质由于其大小或形状或在恶劣环境中对物质进行过程控制而无法放入光谱仪时，光纤束可以实现对材料的灵活光学遥感。它们可以用作分束器或合束器，甚至可以在同一光纤束内传输光线和收集信号。光纤束中的光纤也可用于将光束横截面从线形截面转换为圆形光斑等。合成熔融石英的纯度最高，在光学光谱分析中具有最佳的透射性能。不过，材料的等级还是有差别的。高功率紫外线会损坏材料，导致色心的形成，并随着时间的推移降低性能。核电站的核辐射也会造成类似的后果。另一方面，这些效应可用于探测更远距离、更长时间的辐射。抗紫外辐射能力强的材料在红外范围内的性能较弱，这是选择光纤材料时应考虑的问题。除材料等级外，影响性能的其他因素还有光纤设计特性，以及光纤芯和覆层材料的尺寸和几何形状。Heraeus 拥有广泛的产品组合，可为所有波长范围提供量身定制的解决方案，并能帮助您确定应用的最佳设计。
