熔石英是惯性约束核聚变中常用的光学材料,在光路的传输、聚焦等方面发挥着重要作用。熔石英表面洁净度会对光学元件的抗激光损伤能力造成影响。实际观测中发现非晶石英比晶态石英更容易受到有机物污染,且常规清洗后的污染区域主要呈点状分布,但有关粘附机理问题,仅靠宏观实验手段无法解释清楚,需要从微观分子层面深入探究。因此,本文借助分子模拟研究了水溶液清洗过程中非晶结构对油脂分子的滞留作用,并结合实验数据完善了熔石英表面洁净度表征方法。论文的完成对提升熔石英的表面洁净质量,提高光学元件的使用寿命具有重要意义。本文首先建立了熔石英分子模型,根据非晶材料结构特点调整了表面原子位置,模拟了硅油在熔石英表面吸附和水介质作用下的脱附过程,从瞬时体系构象、油团质心高度、油分子密度分布等多方面对整个过程进行详细描述,明确了不同方向水通道的形成对污染物去除起到的关键作用。在此基础上,重点分析了水溶液中部分油分子在基底表面的滞留现象,提出基于组成原子个数和平均半径的环阱残留作用机制。其次,采用分子动力学方法研究了水滴在不同洁净度熔石英表面的吸附过程,分析表面未配位氧原子羟基化和硅烷化比例的不同对润湿性的影响,明确了接触角数值与熔石英表面硅油污染程度之间的对应关系。进一步地构建亲水性和疏水性的熔石英粗糙表面,分析表面结构对润湿性的影响。最后,采用不同清洗方法对同批次加工的熔石英样本进行分组清洗,通过接触角实验判断各组样本的洁净质量,并对各工艺环节的清洗效果进行评价。同时,结合XPS实验数据拟合出熔石英表面水滴接触角数值随硅油污染程度变化的函数方程,据此提出了基于接触角测量的熔石英表面洁净度表征方法,并从多个角度分析了可能引起接触角测量误差的原因。