কোয়ার্টজ কাচের রডের প্রধান রাসায়নিক উপাদানগুলো কী কী?

এর প্রধান রাসায়নিক উপাদান কোয়ার্টজ কাচের রড সিলিকন ডাই অক্সাইড (SiO₂), যার বিশুদ্ধতা সাধারণত 99.9% এর উপরে এবং উচ্চ-বিশুদ্ধতা কোয়ার্টজ গ্লাস এমনকি 99.9999% (6N গ্রেড) পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে।

1. সিলিকন ডাই অক্সাইডের আণবিক গঠন (SiO₂)
কোয়ার্টজ কাচের রডের চমৎকার শারীরিক ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের মৌলিক কারণ হল সিলিকন ডাই অক্সাইডের বিশেষ আণবিক গঠন। সাধারণ কাচের বিপরীতে, কোয়ার্টজ গ্লাসের মাইক্রোস্ট্রাকচার একটি অত্যন্ত স্থিতিশীল নেটওয়ার্কের মতো বৈশিষ্ট্য উপস্থাপন করে, যা সরাসরি উপাদানটির তাপীয়, অপটিক্যাল এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে।

পারমাণবিক স্তরে, সিলিকন ডাই অক্সাইডের মৌলিক কাঠামোগত একক হল সিলিকন-অক্সিজেন টেট্রাহেড্রন। এই কাঠামোতে, একটি সিলিকন পরমাণু কেন্দ্রে অবস্থিত এবং চারটি অক্সিজেন পরমাণু টেট্রাহেড্রনের শীর্ষবিন্দুতে সমানভাবে বিতরণ করা হয়। প্রতিটি অক্সিজেন পরমাণু কেন্দ্রীয় সিলিকন পরমাণুর সাথে একটি শক্তিশালী সমযোজী বন্ধন গঠন করে। এই বন্ধন পদ্ধতিতে অত্যন্ত উচ্চ বন্ড শক্তি রয়েছে, যা সমগ্র কাঠামোটিকে অত্যন্ত স্থিতিশীল করে তোলে।

এটি বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য যে প্রতিটি অক্সিজেন পরমাণু সাধারণত দুটি সিলিকন পরমাণুর সাথে একটি সেতু তৈরি করে, এইভাবে পার্শ্ববর্তী সিলিকন-অক্সিজেন টেট্রাহেড্রনগুলিকে সংযুক্ত করে একটি অবিচ্ছিন্ন ত্রি-মাত্রিক নেটওয়ার্ক কাঠামো তৈরি করে। এই অনন্য সংযোগ মোড চমৎকার যান্ত্রিক শক্তি এবং রাসায়নিক স্থিতিশীলতার সাথে কোয়ার্টজ গ্লাস প্রদান করে।

কোয়ার্টজ গ্লাসের সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য হল এর নিরাকার প্রকৃতি। যদিও স্থানীয় পরিসরে সিলিকন-অক্সিজেন টেট্রাহেড্রনগুলির বিন্যাস সুশৃঙ্খল থাকে, তবে এই টেট্রাহেড্রনগুলির স্থানিক বিন্যাস একটি ম্যাক্রোস্কোপিক স্কেল থেকে সম্পূর্ণরূপে বিকৃত। এই কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য কোয়ার্টজ গ্লাসকে ভৌত বৈশিষ্ট্যে আইসোট্রপিক করে তোলে, অর্থাৎ, এর বৈশিষ্ট্য পরিমাপের দিক দিয়ে পরিবর্তিত হয় না।

স্ফটিক কোয়ার্টজের সাথে তুলনা করে, নিরাকার কাঠামোর কারণে কোয়ার্টজ গ্লাসের কোন স্পষ্ট গলনাঙ্ক নেই, তবে গরম করার সময় ধীরে ধীরে নরম হয়ে যায়, যা ব্যবহারিক প্রয়োগে অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ।

স্ফটিক কোয়ার্টজের সাথে কোয়ার্টজ গ্লাস তুলনা করলে এর কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য আরও স্পষ্টভাবে বোঝা যায়। স্ফটিক কোয়ার্টজে থাকা সিলিকন-অক্সিজেন টেট্রাহেড্রনগুলিকে কঠোর ষড়ভুজ স্ফটিক সিস্টেমের নিয়ম অনুসারে সাজানো হয় যাতে একটি দীর্ঘ-পরিসরের আদেশকৃত স্ফটিক কাঠামো তৈরি করা হয়। এই সুশৃঙ্খল বিন্যাস স্ফটিক কোয়ার্টজ প্রদর্শনী অ্যানিসোট্রপি তৈরি করে, যেমন বিখ্যাত বিয়ারফ্রিংজেন্স ঘটনা। যাইহোক, কোয়ার্টজ গ্লাসে এই দীর্ঘ-পরিসরের অর্ডারের অভাব রয়েছে এবং এটি বিয়ারফ্রিংজেন্স তৈরি করে না, যা এটি অপটিক্যাল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে একটি অনন্য সুবিধা দেয়।

সিলিকার বিশেষ কাঠামো সরাসরি কোয়ার্টজ গ্লাসের মূল বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। প্রথমত, ক্রমাগত ত্রি-মাত্রিক নেটওয়ার্ক কাঠামো উপাদানটিকে অত্যন্ত স্বচ্ছ করে তোলে এবং এটি অতিবেগুনী থেকে ইনফ্রারেড ব্যান্ডগুলিতে চমৎকার সংক্রমণ বজায় রাখতে পারে। দ্বিতীয়ত, শক্তিশালী সমযোজী বন্ধন দ্বারা গঠিত নেটওয়ার্কটি কার্যকরভাবে তাপমাত্রা পরিবর্তনের কারণে সৃষ্ট মাত্রিক পরিবর্তনগুলিকে প্রতিরোধ করতে পারে, উপাদানটিকে অত্যন্ত নিম্ন তাপীয় সম্প্রসারণ সহগ প্রদান করে। অধিকন্তু, স্থিতিশীল সিলিকন-অক্সিজেন বন্ডগুলি বেশিরভাগ রাসায়নিকের জন্য কোয়ার্টজ গ্লাসকে নিষ্ক্রিয় করে তোলে এবং শুধুমাত্র হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড এবং শক্তিশালী ক্ষার দ্বারা ক্ষয়প্রাপ্ত হবে।

ব্যবহারিক প্রয়োগে, এমনকি অশুদ্ধতা উপাদানের পরিমাণও ট্রেস সিলিকার নেটওয়ার্ক কাঠামোর উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যখন অ্যালুমিনিয়াম আয়নগুলি সিলিকন আয়নগুলিকে প্রতিস্থাপন করে এবং নেটওয়ার্কে প্রবেশ করে, তখন কাঠামোগত ত্রুটি ঘটবে, যার ফলে উপাদানটির অতিবেগুনী ট্রান্সমিট্যান্স হ্রাস পায়। একইভাবে, ক্ষারীয় ধাতব আয়নগুলির প্রবর্তন সিলিকন-অক্সিজেন বন্ড নেটওয়ার্ককে বাধাগ্রস্ত করবে এবং উপাদানটির উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করবে। অতএব, উচ্চ-পারফরম্যান্স অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, সিলিকা নেটওয়ার্ক কাঠামোর অখণ্ডতা নিশ্চিত করতে কাঁচামালের বিশুদ্ধতা কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে।

2. কোয়ার্টজ কাচের রড এবং অন্যান্য কাচের উপকরণের মধ্যে পার্থক্য
উপাদানের মৌলিক রচনা থেকে, কোয়ার্টজ কাচের রড প্রায় সম্পূর্ণ বিশুদ্ধ সিলিকন ডাই অক্সাইড দ্বারা গঠিত। এই অত্যন্ত উচ্চ বিশুদ্ধতা এটিকে মাইক্রোস্ট্রাকচারে একটি অবিচ্ছিন্ন এবং অভিন্ন ত্রিমাত্রিক নেটওয়ার্ক তৈরি করে। বিপরীতে, সোডা-লাইম গ্লাসের মতো সাধারণ গ্লাস রচনায় অনেক বেশি জটিল এবং এতে সিলিকন ডাই অক্সাইড ছাড়াও প্রচুর পরিমাণে পরিবর্তিত অক্সাইড থাকে।

যদিও এই যোগ করা উপাদানগুলি সাধারণ কাচের প্রক্রিয়াকরণ কর্মক্ষমতা উন্নত করে, তারা মৌলিকভাবে উপাদানটির প্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্যগুলিকেও পরিবর্তন করে। বোরোসিলিকেট গ্লাস, অন্য একটি সাধারণ প্রকার হিসাবে, দুটির মধ্যে একটি রচনা রয়েছে এবং বোরন অক্সাইড যোগ করে তুলনামূলকভাবে ভারসাম্যপূর্ণ কর্মক্ষমতা পাওয়া যায়।

তাপীয় বৈশিষ্ট্যের ক্ষেত্রে, কোয়ার্টজ কাচের রডগুলি চমৎকার স্থায়িত্ব দেখায়। এর বিশুদ্ধ সিলিকন ডাই অক্সাইড গঠন এবং শক্তিশালী সিলিকন-অক্সিজেন বন্ধন শক্তির কারণে, কোয়ার্টজ গ্লাস নরম এবং বিকৃতি ছাড়াই চরম উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে। এই সম্পত্তি উচ্চ-তাপমাত্রা পরীক্ষা এবং শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এটি একটি আদর্শ পছন্দ করে তোলে।

সাধারণ কাচ অপেক্ষাকৃত কম তাপমাত্রায় নরম হতে শুরু করে, যা উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশে এর ব্যবহারকে মারাত্মকভাবে সীমিত করে। যদিও বোরোসিলিকেট গ্লাস একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে তাপ প্রতিরোধের উন্নতি করেছে, তবুও এটি কোয়ার্টজ গ্লাসের স্তরে পৌঁছাতে পারে না।

কোয়ার্টজ কাচের রড তাদের অত্যন্ত বিশুদ্ধ রচনা এবং অভিন্ন কাঠামোর কারণে অত্যন্ত চমৎকার আলো সংক্রমণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এটি কেবল দৃশ্যমান আলো প্রেরণ করতে পারে না, তবে অতিবেগুনী এবং ইনফ্রারেড রশ্মিগুলিকে মসৃণভাবে যেতে দেয়। এই ওয়াইড-ব্যান্ড লাইট ট্রান্সমিশন ক্ষমতা অন্যান্য কাচের উপকরণের পক্ষে অর্জন করা কঠিন।

সাধারণ কাচের মধ্যে বিভিন্ন ধাতব আয়ন এবং অমেধ্য রয়েছে, যার অতিবেগুনী রশ্মির উপর খুব স্পষ্ট ব্লকিং প্রভাব রয়েছে, যা এটিকে অতিবেগুনী ট্রান্সমিশন প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে কোয়ার্টজ গ্লাস প্রতিস্থাপন করতে সম্পূর্ণরূপে অক্ষম করে তোলে। যদিও বোরোসিলিকেট কাচের অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলি সাধারণ কাচের চেয়ে ভাল, তবে অতিবেগুনী অঞ্চলে এর আলোক সঞ্চালন এখনও কোয়ার্টজ কাচের তুলনায় কম।

রাসায়নিক স্থিতিশীলতার ক্ষেত্রে, কোয়ার্টজ কাচের রডগুলিও অসামান্যভাবে সঞ্চালন করে। এটির বেশিরভাগ অ্যাসিড পদার্থের প্রতি শক্তিশালী প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং শুধুমাত্র হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিডের মতো কয়েকটি অত্যন্ত ক্ষয়কারী পদার্থ দ্বারা ক্ষয়প্রাপ্ত হবে। এই চমৎকার জারা প্রতিরোধের এটি ব্যাপকভাবে রাসায়নিক শিল্পে ব্যবহৃত করে তোলে। সাধারণ কাচের রাসায়নিক স্থায়িত্ব তুলনামূলকভাবে দুর্বল, বিশেষ করে ক্ষারীয় পরিবেশে। যদিও বোরোসিলিকেট কাচের রাসায়নিক প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করা হয়েছে, তবুও এটি কোয়ার্টজ কাচের সাথে তুলনাযোগ্য নয়।

একটি মাইক্রোস্কোপিক দৃষ্টিকোণ থেকে, কোয়ার্টজ গ্লাসের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল এটির অত্যন্ত নিম্ন তাপীয় প্রসারণ সহগ। এর মানে হল যে তাপমাত্রা পরিবর্তিত হলে কোয়ার্টজ গ্লাসের আকার খুব কমই উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়। এই সম্পত্তি তীব্র তাপমাত্রা পরিবর্তনের সাথে স্পষ্টতা অপটিক্যাল যন্ত্র এবং পরিবেশে এটিকে অপরিবর্তনীয় করে তোলে। সাধারণ কাচের তাপীয় প্রসারণ অনেক বেশি, যা তাপমাত্রার ওঠানামা করলে চাপ এবং এমনকি ক্র্যাকিং হতে পারে। বোরোসিলিকেট গ্লাস একটি বিশেষ কম্পোজিশন সূত্রের মাধ্যমে তাপীয় সম্প্রসারণ হ্রাস করে, তবে এটি এখনও কোয়ার্টজ গ্লাসের মতো কাজ করে না।

বাস্তব প্রয়োগের পরিস্থিতিতে, এই কর্মক্ষমতা পার্থক্য সরাসরি বিভিন্ন কাচের উপকরণের প্রযোজ্য ক্ষেত্র নির্ধারণ করে। কোয়ার্টজ গ্লাস রডগুলি উচ্চ-পরিবাহী ক্ষেত্রগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় যেমন সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন, নির্ভুল আলোকবিদ্যা, এবং উচ্চ-তাপমাত্রা পরীক্ষাগুলি তাদের চমৎকার ব্যাপক কর্মক্ষমতার কারণে।

সাধারণ কাচ প্রধানত দৈনন্দিন প্রয়োজনীয় এবং নির্মাণ ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। এর সুবিধা কম খরচে এবং সহজ প্রক্রিয়াকরণ। বোরোসিলিকেট গ্লাস তার নিজস্ব বাজারের অবস্থান খুঁজে পেয়েছে এবং এটি পরীক্ষাগারের পাত্রে এবং কিছু বিশেষ বাতিতে ব্যবহৃত হয়।

3. কোয়ার্টজ গ্লাস রড উত্পাদন প্রক্রিয়া
এর উৎপাদন কোয়ার্টজ কাচের রড একটি জটিল প্রক্রিয়া যা উপাদান বিজ্ঞান, উচ্চ তাপমাত্রা প্রযুক্তি এবং নির্ভুল প্রক্রিয়াকরণকে একীভূত করে। সিলিকা কাঁচামালকে কীভাবে নির্দিষ্ট কার্যক্ষমতা এবং আকারের প্রয়োজনীয়তা সহ রড-আকৃতির পণ্যগুলিতে রূপান্তর করা যায় তার মূল বিষয়। পুরো উৎপাদন প্রক্রিয়াকে চারটি প্রধান পর্যায়ে ভাগ করা যায়: কাঁচামাল প্রক্রিয়াকরণ, গলিত ছাঁচনির্মাণ, অঙ্কন ছাঁচনির্মাণ এবং পোস্ট-প্রসেসিং। চূড়ান্ত পণ্যের গুণমান নিশ্চিত করতে প্রতিটি পর্যায়ে কঠোর নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।

(1)। কাঁচামাল প্রস্তুতি এবং pretreatment
কোয়ার্টজ গ্লাস উৎপাদনের প্রথম লিঙ্ক হল কাঁচামাল নির্বাচন এবং পরিশোধন। পণ্য গ্রেড প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী, প্রাকৃতিক কোয়ার্টজ বালি বা সিন্থেটিক সিলিকা কাঁচামাল হিসাবে নির্বাচন করা যেতে পারে। উচ্চ বিশুদ্ধতার প্রয়োজনীয়তা সহ কোয়ার্টজ রডগুলির জন্য, রাসায়নিক বাষ্প জমা দ্বারা প্রস্তুত সিন্থেটিক সিলিকা সাধারণত ব্যবহার করা হয় এবং এর বিশুদ্ধতা 99.9999% এর বেশি পৌঁছাতে পারে।

গলন প্রক্রিয়ায় প্রবেশ করার আগে কাঁচামালগুলিকে একাধিক পরিশোধন প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে হবে: প্রথমে, ধাতুর অমেধ্য অপসারণের জন্য পিকলিং ব্যবহার করা হয়, তারপর আরও পরিশোধনের জন্য উচ্চ-তাপমাত্রার ক্লোরিনেশন চিকিত্সা করা হয়, এবং অবশেষে একই কণার আকার নিশ্চিত করতে নির্ভুলতা স্ক্রীনিং ব্যবহার করা হয়। এই পর্যায়ে প্রক্রিয়াকরণের গুণমান চূড়ান্ত পণ্যের অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য এবং তাপীয় স্থিতিশীলতাকে সরাসরি প্রভাবিত করে।

(2)। উচ্চ-তাপমাত্রা গলে যাওয়ার প্রক্রিয়া
গলে যাওয়া কোয়ার্টজ গ্লাস উৎপাদনের মূল লিঙ্ক। বর্তমানে, তিনটি গলানো প্রযুক্তি প্রধানত শিল্পে ব্যবহৃত হয়:

বৈদ্যুতিক গলে সবচেয়ে ঐতিহ্যগত উত্পাদন প্রক্রিয়া. একটি ভ্যাকুয়াম বা নিষ্ক্রিয় গ্যাস সুরক্ষা পরিবেশে, কোয়ার্টজ বালি গ্রাফাইট ইলেক্ট্রোড দ্বারা উত্পন্ন একটি উচ্চ-তাপমাত্রার চাপ দ্বারা গলিত হয়। এই পদ্ধতিতে তুলনামূলকভাবে কম সরঞ্জাম বিনিয়োগ রয়েছে এবং এটি বড় আকারের কোয়ার্টজ রড উত্পাদনের জন্য উপযুক্ত, তবে পণ্যটিতে অল্প পরিমাণে কার্বন অমেধ্য থাকতে পারে।

গ্যাস পরিশোধন পদ্ধতিতে তাপের উৎস হিসেবে হাইড্রোজেন-অক্সিজেন শিখা ব্যবহার করা হয় এবং তাপমাত্রা 2000 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে পৌঁছাতে পারে। উচ্চ-বিশুদ্ধতা কোয়ার্টজ বালি হাইড্রোজেন-অক্সিজেন শিখায় গলিত হয়, এবং অত্যন্ত উচ্চ-বিশুদ্ধতা কোয়ার্টজ গ্লাস সঠিকভাবে শিখা তাপমাত্রা এবং গলে যাওয়ার সময় নিয়ন্ত্রণ করে প্রাপ্ত করা যেতে পারে। এই পদ্ধতিটি অপটিক্যাল-গ্রেড কোয়ার্টজ রড উত্পাদনের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত, তবে শক্তি খরচ বেশি এবং উত্পাদন দক্ষতা তুলনামূলকভাবে কম।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে প্লাজমা গলানো একটি উচ্চ-প্রান্তের প্রযুক্তি। এটি একটি প্লাজমা টর্চ ব্যবহার করে অতি-উচ্চ তাপমাত্রা (3000°C পর্যন্ত) উৎপন্ন করে যাতে কাঁচামাল অবিলম্বে গলে যায়। এই পদ্ধতির সুবিধা হল এটি অতি-উচ্চ বিশুদ্ধতা কোয়ার্টজ গ্লাস তৈরি করতে পারে, যা প্রায় হাইড্রোক্সিল এবং অন্যান্য অমেধ্য মুক্ত, এবং বিশেষ করে সেমিকন্ডাক্টর এবং অপটিক্যাল ফাইবার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত, তবে সরঞ্জামগুলি জটিল এবং ব্যয়বহুল।

(3)। ছাঁচনির্মাণ এবং অঙ্কন প্রক্রিয়া
গলিত কোয়ার্টজ কাচের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে এমন রড পেতে সুনির্দিষ্টভাবে ঢালাই করা প্রয়োজন। দুটি প্রধান ছাঁচনির্মাণ পদ্ধতি আছে:

ছাঁচ ছাঁচনির্মাণ পদ্ধতি একটি বিশেষ ছাঁচে গলিত কোয়ার্টজকে ইনজেক্ট করে এবং কুলিং রেটকে সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করে পছন্দসই আকার পায়। এই পদ্ধতিটি বড়-ব্যাসের কোয়ার্টজ রড উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত, তবে পণ্যের ভিতরে চাপের ঘনত্ব থাকতে পারে।

ক্রমাগত অঙ্কন পদ্ধতি হল সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত উৎপাদন প্রক্রিয়া। গলিত কোয়ার্টজ একটি বিশেষ লিক প্লেট থেকে প্রবাহিত হয় এবং একটি সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রিত ট্র্যাকশন সিস্টেমের মাধ্যমে একটি ধ্রুবক গতিতে আঁকা হয়। অঙ্কনের গতি এবং তাপমাত্রা সামঞ্জস্য করে, কয়েক মিলিমিটার থেকে কয়েকশ মিলিমিটার পর্যন্ত ব্যাস সহ পণ্যগুলির বিভিন্ন নির্দিষ্টকরণ প্রাপ্ত করা যেতে পারে। রডের মাত্রাগত নির্ভুলতা এবং অভ্যন্তরীণ গুণমান নিশ্চিত করার জন্য অঙ্কন প্রক্রিয়ার সময় তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট এবং শীতল করার হার সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন।

(4)। নির্ভুল annealing চিকিত্সা
অভ্যন্তরীণ চাপ দূর করতে নবগঠিত কোয়ার্টজ রডকে অবশ্যই একটি কঠোর অ্যানিলিং প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে হবে। অ্যানিলিং প্রক্রিয়াটি সাধারণত একটি বিশেষ অ্যানিলিং চুল্লিতে পরিচালিত হয়, তাপমাত্রা 1100-1200℃ এর মধ্যে নিয়ন্ত্রিত হয় এবং নিরোধক সময় রডের আকারের উপর নির্ভর করে। চাবিকাঠি কঠোরভাবে শীতল হার নিয়ন্ত্রণ করা হয়. সাধারণত, শীতল করার পদ্ধতিটি ভাগ করা হয়। উচ্চ তাপমাত্রা অঞ্চল থেকে নিম্ন তাপমাত্রা অঞ্চলে যেতে বেশ কয়েক দিন সময় লাগতে পারে। নিখুঁত অ্যানিলিং কোয়ার্টজ রডের তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং যান্ত্রিক শক্তিকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে।

(5)। পোস্ট-প্রসেসিং এবং ফিনিশিং
অ্যানিলড কোয়ার্টজ রডকে একাধিক নির্ভুল মেশিনিং প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে হবে:

মাত্রিক নির্ভুলতা এবং পৃষ্ঠের ফিনিস নিশ্চিত করতে মেশিনিং এর মধ্যে রয়েছে নলাকার গ্রাইন্ডিং, এন্ড ফেস গ্রাইন্ডিং ইত্যাদি। বিশেষ প্রয়োজনীয়তা সহ কোয়ার্টজ রডগুলির জন্য, ড্রিলিং এবং গ্রুভিংয়ের মতো জটিল প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজন হতে পারে।

সারফেস ট্রিটমেন্ট হল ফায়ার পলিশিং এবং রাসায়নিক এচিং এর মত প্রসেস সহ কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য একটি মূল পদক্ষেপ। ফায়ার পলিশিং একটি অপটিক্যালি মসৃণ পৃষ্ঠ প্রাপ্ত করার জন্য পৃষ্ঠকে মাইক্রো-গলানোর জন্য একটি উচ্চ-তাপমাত্রার শিখা ব্যবহার করে; রাসায়নিক এচিং প্রক্রিয়াকরণ ক্ষতি স্তর অপসারণ এবং শক্তি উন্নত ব্যবহার করা হয়.

বিশেষ চিকিত্সার মধ্যে অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে: অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করার জন্য UV বিকিরণ, হাইড্রক্সিল সামগ্রী কমাতে উচ্চ-তাপমাত্রার তাপ চিকিত্সা, বা প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তা অনুসারে নির্দিষ্ট ফাংশনগুলিকে উন্নত করার জন্য পৃষ্ঠের আবরণ।

6. গুণমান পরিদর্শন এবং নিয়ন্ত্রণ
কারখানা ছাড়ার আগে সমাপ্ত কোয়ার্টজ রডকে কঠোর মানের পরিদর্শন প্রক্রিয়াগুলির একটি সিরিজের মধ্য দিয়ে যেতে হবে। এই পরিদর্শন আইটেমগুলি উপাদানের একাধিক মূল কর্মক্ষমতা সূচকগুলিকে কভার করে, যেমন অপটিক্স, পদার্থবিদ্যা, তাপ এবং রসায়ন। অপটিক্যাল পারফরম্যান্স পরীক্ষায়, প্রযুক্তিবিদরা আলট্রাভায়োলেট এবং ইনফ্রারেড ব্যান্ডে এর ট্রান্সমিট্যান্স কর্মক্ষমতাকে বিশেষ মনোযোগ দিয়ে বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে কোয়ার্টজ রডের ট্রান্সমিট্যান্স বৈশিষ্ট্যগুলি পরিমাপ করতে একটি নির্ভুল স্পেকট্রোফটোমিটার ব্যবহার করবেন।

একই সময়ে, লেজার ইন্টারফেরোমিটার এবং অন্যান্য সরঞ্জামগুলি প্রতিসরাঙ্ক সূচকের অভিন্নতা সনাক্ত করতে ব্যবহার করা হবে যাতে সমগ্র কোয়ার্টজ রডের অপটিক্যাল কর্মক্ষমতা ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে। এই অপটিক্যাল পরীক্ষার তথ্য কিনা তা নির্ধারণ করতে গুরুত্বপূর্ণ কোয়ার্টজ রড নির্ভুল অপটিক্যাল সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত।

জ্যামিতিক মাত্রা নির্ভুলতা সনাক্তকরণ মান নিয়ন্ত্রণের মৌলিক লিঙ্ক। পরিদর্শকরা কোয়ার্টজ রডের মৌলিক মাত্রা যেমন ব্যাস, দৈর্ঘ্য এবং গোলাকার পরিমাপের জন্য উচ্চ-নির্ভুলতা ক্যালিপার, মাইক্রোমিটার এবং অন্যান্য পরিমাপের সরঞ্জাম ব্যবহার করবেন। উচ্চ-চাহিদার অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য, কোয়ার্টজ রডের জ্যামিতিক সহনশীলতা অনুমোদিত সীমার মধ্যে নিয়ন্ত্রিত হয় তা নিশ্চিত করার জন্য আরও সুনির্দিষ্ট মাত্রিক সনাক্তকরণের জন্য একটি তিন-সমন্বয় পরিমাপ মেশিনও ব্যবহার করা যেতে পারে। এই পরীক্ষাটি পরবর্তী সমাবেশ এবং ব্যবহার প্রক্রিয়ায় কোয়ার্টজ রডের মিলিত নির্ভুলতার সাথে সরাসরি সম্পর্কিত।

অভ্যন্তরীণ ত্রুটি পরিদর্শন প্রধানত পেশাদার পরীক্ষার সরঞ্জাম দ্বারা সম্পন্ন হয়। সাধারণ পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ পর্যবেক্ষণ, এক্স-রে ত্রুটি সনাক্তকরণ এবং অতিস্বনক পরীক্ষা। এই সনাক্তকরণ পদ্ধতিগুলি কোয়ার্টজ রডের অভ্যন্তরে বিদ্যমান বুদবুদ, অমেধ্য, ফাটল ইত্যাদির মতো ত্রুটিগুলি সঠিকভাবে সনাক্ত করতে পারে এবং ত্রুটিগুলির আকার, পরিমাণ এবং বিতরণ অনুসারে পণ্যের গ্রেড নির্ধারণ করতে পারে। বিশেষত অপটিক্যাল এবং সেমিকন্ডাক্টর গ্রেড কোয়ার্টজ রডগুলির জন্য, অভ্যন্তরীণ ত্রুটিগুলির জন্য নিয়ন্ত্রণের মানগুলি আরও কঠোর এবং সাধারণত কোনও দৃশ্যমান ত্রুটির প্রয়োজন হয় না৷

তাপ কর্মক্ষমতা পরীক্ষায় প্রধানত দুটি গুরুত্বপূর্ণ আইটেম অন্তর্ভুক্ত: তাপ সম্প্রসারণ সহগ পরীক্ষা এবং তাপীয় শক প্রতিরোধের পরীক্ষা। তাপীয় সম্প্রসারণ সহগ পরীক্ষা বিভিন্ন তাপমাত্রায় কোয়ার্টজ রডের মাত্রিক পরিবর্তন পরিমাপ করতে একটি থার্মোমেকানিকাল বিশ্লেষক ব্যবহার করে। তাপীয় শক প্রতিরোধের পরীক্ষা হল উচ্চ এবং নিম্ন তাপমাত্রার পরিবেশের মধ্যে কোয়ার্টজ রডকে দ্রুত পরিবর্তন করা যাতে এর ক্র্যাক প্রতিরোধের পর্যবেক্ষণ করা যায়। তাপমাত্রা পরিবর্তনের পরিবেশে কোয়ার্টজ রডগুলির নির্ভরযোগ্যতা মূল্যায়নের জন্য এই তাপীয় কর্মক্ষমতা ডেটাগুলি দুর্দান্ত রেফারেন্স মান।

রাসায়নিক স্থিতিশীলতা পরীক্ষা প্রধানত বিভিন্ন রাসায়নিক পরিবেশে কোয়ার্টজ রডের সহনশীলতা মূল্যায়ন করে। সাধারণ পরীক্ষার পদ্ধতিগুলির মধ্যে রয়েছে কোয়ার্টজ রডের নমুনাগুলিকে অ্যাসিড এবং বিভিন্ন ঘনত্বের ক্ষার দ্রবণে নিমজ্জিত করা, তাদের পৃষ্ঠের পরিবর্তনগুলি পর্যবেক্ষণ করা এবং নিমজ্জনের আগে এবং পরে ওজনের পরিবর্তন এবং পৃষ্ঠের রুক্ষতার পরিবর্তনগুলি পরিমাপ করা।

তাদের মধ্যে, হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিডের প্রতিরোধের পরীক্ষা বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, কারণ কোয়ার্টজ গ্লাস একটি হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড পরিবেশে ক্ষয়ের জন্য বিশেষভাবে সংবেদনশীল। এই ব্যাপক মানের পরীক্ষার মাধ্যমে, এটি নিশ্চিত করা যেতে পারে যে কারখানা থেকে পাঠানো প্রতিটি কোয়ার্টজ রড কঠোর মানের মান পূরণ করে এবং বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন পরিস্থিতিতে বিশেষ প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

7. এর আবেদন ক্ষেত্র কোয়ার্টজ কাচের রড
অপটিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের ক্ষেত্রে, কোয়ার্টজ গ্লাস রডগুলি একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এর চমৎকার UV-দৃশ্যমান-ইনফ্রারেড ফুল-ব্যান্ড লাইট ট্রান্সমিট্যান্সের কারণে, এটি উচ্চ-নির্ভুল অপটিক্যাল উপাদান তৈরির জন্য একটি আদর্শ উপাদান। লেজার প্রযুক্তি অ্যাপ্লিকেশনে, কোয়ার্টজ রডগুলি প্রায়ই অনুরণিত গহ্বর মিডিয়া এবং লেজারের অপটিক্যাল উইন্ডো হিসাবে ব্যবহৃত হয়, বিশেষ করে উচ্চ-শক্তি CO2 লেজারগুলিতে, যেখানে কোয়ার্টজ রডগুলি ক্ষতি ছাড়াই অত্যন্ত শক্তিশালী লেজার শক্তি সহ্য করতে পারে।

অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশন সিস্টেমে, অতি-উচ্চ বিশুদ্ধতা কোয়ার্টজ কাচের রডগুলি সঠিকভাবে অপটিক্যাল ফাইবার প্রিফর্ম তৈরি করার জন্য আঁকা হয়, যা যোগাযোগ অপটিক্যাল ফাইবার তৈরির মূল কাঁচামাল। অপটিক্যাল যন্ত্র তৈরিতে, কোয়ার্টজ রডগুলিকে বিভিন্ন লেন্স, প্রিজম এবং অপটিক্যাল উইন্ডোতে প্রক্রিয়াজাত করা হয়, যা উচ্চ-নির্ভুল অপটিক্যাল সরঞ্জাম যেমন স্পেকট্রোমিটার এবং মাইক্রোস্কোপগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

সেমিকন্ডাক্টর শিল্প বিশেষ করে কোয়ার্টজ গ্লাস রডের উপর নির্ভরশীল। ওয়েফার উত্পাদন প্রক্রিয়া চলাকালীন, কোয়ার্টজ রডগুলি বিভিন্ন আকারের ওয়েফার ক্যারিয়ার, ডিফিউশন টিউব এবং প্রতিক্রিয়া চেম্বারের উপাদানগুলিতে তৈরি করা হয়। এই উপাদানগুলিকে সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন প্রক্রিয়াতে উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশ সহ্য করতে হবে এবং নিশ্চিত করতে হবে যে কোনও দূষিত অমেধ্য প্রবর্তন করা হয়নি।

উন্নত চরম আল্ট্রাভায়োলেট (EUV) লিথোগ্রাফি প্রযুক্তিতে, কোয়ার্টজ গ্লাসের তৈরি অপটিক্যাল উপাদানগুলি তাদের অত্যন্ত কম তাপীয় প্রসারণ সহগ এবং চমৎকার অপটিক্যাল অভিন্নতার কারণে ন্যানো-স্তরের লিথোগ্রাফি নির্ভুলতা অর্জনের চাবিকাঠি হয়ে উঠেছে। এছাড়াও, কোয়ার্টজ গ্লাস রডগুলি তাদের রাসায়নিক নিষ্ক্রিয়তার কারণে পর্যবেক্ষণ জানালা, গ্যাস সরবরাহের পাইপলাইন এবং সেমিকন্ডাক্টর সরঞ্জামগুলির অন্যান্য অংশগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

রাসায়নিক শিল্প সম্পূর্ণরূপে এর জারা প্রতিরোধের ব্যবহার করে কোয়ার্টজ কাচের রড . শক্তিশালী অ্যাসিড পরিবেশের অধীনে রাসায়নিক চুল্লিতে, কোয়ার্টজ পর্যবেক্ষণ উইন্ডোগুলি দীর্ঘ সময়ের জন্য হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড ছাড়া বিভিন্ন শক্তিশালী অ্যাসিড ক্ষয় সহ্য করতে পারে। ক্ষয়কারী মিডিয়াম ডেলিভারি পাইপলাইন, স্টিরিং রড এবং রাসায়নিক উত্পাদনের অন্যান্য উপাদানগুলিও প্রায়শই কোয়ার্টজ গ্লাস দিয়ে তৈরি হয়।

এটি বিশেষভাবে উল্লেখ করা উচিত যে উচ্চ-তাপমাত্রা এবং উচ্চ-চাপের রাসায়নিক বিক্রিয়া পরীক্ষায়, কোয়ার্টজ প্রতিক্রিয়া জাহাজগুলি একই সময়ে কঠোর তাপমাত্রা এবং রাসায়নিক পরিবেশ সহ্য করতে পারে, গবেষকদের জন্য নির্ভরযোগ্য পরীক্ষামূলক অবস্থা প্রদান করে। কোয়ার্টজ গ্লাস এই অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে সাধারণ কাচ এবং বেশিরভাগ ধাতব পদার্থের চেয়ে অনেক ভাল কাজ করে।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, কোয়ার্টজ কাচের উপকরণগুলি চিকিত্সা এবং স্বাস্থ্য ক্ষেত্রে ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। চিকিৎসা সরঞ্জামের পরিপ্রেক্ষিতে, কোয়ার্টজ রডগুলি এন্ডোস্কোপের অপটিক্যাল ট্রান্সমিশন উপাদান, লেজার সার্জিক্যাল যন্ত্রের আলো-নির্দেশক উপাদান ইত্যাদি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। এর চমৎকার জৈব সামঞ্জস্যতা নিশ্চিত করে যে এই যন্ত্রগুলো নিরাপদে মানুষের চিকিৎসার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

অতিবেগুনী জীবাণুমুক্তকরণ সরঞ্জামগুলিতে, উচ্চ-প্রেরণকারী কোয়ার্টজ কাচের রডগুলি জীবাণুমুক্তকরণের দক্ষতা সর্বাধিক করার জন্য বাতি উপকরণ হিসাবে ব্যবহৃত হয়। উপরন্তু, কিছু নির্ভুল চিকিৎসা পরীক্ষার যন্ত্রে, কোয়ার্টজ অপটিক্যাল উপাদান পরীক্ষার ফলাফলের নির্ভুলতা নিশ্চিত করে।

জন্য দাবি কোয়ার্টজ কাচের রড বৈজ্ঞানিক গবেষণা ও পরীক্ষার ক্ষেত্রেও শক্তিশালী। উচ্চ-শক্তি পদার্থবিদ্যা পরীক্ষায়, কোয়ার্টজ রডগুলি চেরেঙ্কভ বিকিরণ আবিষ্কারকগুলির গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়। পদার্থ বিজ্ঞান গবেষণায়, কোয়ার্টজ ক্রুসিবল এবং প্রতিক্রিয়া জাহাজ উচ্চ-তাপমাত্রা উপাদান সংশ্লেষণের জন্য একটি আদর্শ পরিবেশ প্রদান করে।

মহাকাশ বিজ্ঞানের ক্ষেত্রে, কোয়ার্টজ গ্লাসের বিকিরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা এটিকে মহাকাশযানের অপটিক্যাল সিস্টেমের জন্য পছন্দের উপাদান করে তোলে। এই উচ্চ-প্রান্তের বৈজ্ঞানিক গবেষণা অ্যাপ্লিকেশনগুলির প্রায়ই উপাদান বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য চরম প্রয়োজনীয়তা থাকে এবং কোয়ার্টজ কাচের রডগুলি সর্বদা চমৎকারভাবে কাজটি সম্পাদন করতে পারে।