【摘要】 由于其优异的光学性能，熔融石英被广泛用于惯性约束聚变（ICF）设施中的透射光学，如国家点火设施（NIF）、激光兆焦耳（LMJ）和SG-III激光设施。

由于其优异的光学性能，熔融石英被广泛用于惯性约束聚变（ICF）设施中的透射光学，如国家点火设施（NIF）、激光兆焦耳（LMJ）和SG-III激光设施。熔融石英中的高功率激光诱导损伤（LID）极大地限制了大型激光系统的输出，因此引起了广泛的科学研究兴趣。大量研究表明，次表面损伤（SSD）包括研磨和抛光处理产生的微缺陷和机械划痕，这些都是在351/355 nm熔石英处引发激光损伤的原因。去除这些前体会导致激光诱导的损伤阈值增加。由于制备工艺和原料中的杂质以及其他的因素，实际形成的结构将偏离Si（O1/2）4四面体的完美随机网络结构。在纯熔融石英中观察到SieO共价键断裂、氧离子损失和氧/硅间隙。与非桥氧空穴中心（NBOHC）和缺氧中心（ODC）相关的固有微观结构点缺陷也与熔融石英中的LID直接相关。

熔融石英的抗激光损伤性能会受到大块石英中原子尺寸固有缺陷和空洞的微观结构变化的影响。采用两种正电子湮没光谱技术，研究了熔融石英抛光再沉积层和缺陷层中空位团簇和结构空穴在不同气氛下退火后的微观结构变化。熔融石英样品分别在空气气氛、真空气氛和氢气气氛下在1000 K下在熔炉中等温退火3 h。正电子湮没结果表明，由于氧原子体积大、扩散系数低，环境氧气氛仅影响熔融石英的表面（约300nm深度）。然而，氢原子可以穿透熔融石英内部的缺陷层，然后对空位缺陷和空位团簇产生影响，而对大空位没有影响。此外，研究结果表明，退火过程可以减小空位团簇的大小和浓度。所得数据可为理解熔融石英光学元件的激光损伤机理和提高其抗激光损伤性能提供重要信息。

 

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