Фоточувствительное стекло , также называемое фотоструктурируемым стеклом ( PSG ) или фотообрабатываемым стеклом , представляет собой стекло из семейства литий - силикатных стекол, на котором изображения могут быть вытравлены с использованием коротковолнового излучения , такого как ультрафиолетовое . [1] Фоточувствительное стекло было впервые обнаружено С. Дональдом Стуки в 1937 году. [2] [3] [4]
Когда стекло подвергается воздействию УФ-излучения с длиной волны от 280 до 320 нм, формируется скрытое изображение . На этом этапе стекло остается прозрачным, но его способность поглощать УФ-излучение увеличивается. Это повышенное поглощение обнаруживается только с помощью УФ-спектроскопии пропускания и вызвано окислительно-восстановительной реакцией , которая происходит внутри стекла во время воздействия. Эта реакция заставляет ионы церия окисляться до более стабильного состояния, а ионы серебра восстанавливаются до серебра. [5]
Скрытое изображение, запечатленное в стекле, становится видимым при нагревании. [6] [2] [4] Эта термическая обработка выполняется путем повышения температуры примерно до 500 °C, чтобы позволить окислительно-восстановительной реакции сформировать нанокластеры серебра. После этого температура повышается до 550–560 °C, и на нанокластерах серебра образуется метасиликат лития (Li 2 SiO 3 ). Этот материал формируется в кристаллической фазе. [6]
Метасиликат лития в открытых областях стекла может быть протравлен плавиковой кислотой (HF) . Это формирует микроструктуры стекла с шероховатостью в диапазоне 5 мкм, что приводит к получению трехмерного изображения маски. [1] до 0,7 мкм. [6]