CS232059B1 - Sklo s vysokým prostupem ultrafialového zářeni - Google Patents

Abstract

Sklo je určeno zejména pro výrobu okének pouzder reprogramovatelnýoh pamětí. Sklo obsahuje, v procentech, 66 až 69 SiOg, 20 až 24 BgOg, 3 až 6 AlgOg, 0,2 až 0,7 CaO, 1 až 3 LigO, 2 až 5 Na20 a 0,1 až .0,3 ASgOg. K výrobě skla je nutné použít suroviny definované čistoty, zejména z hlediska obsahu Fo, Cu a Co.

Description

Vynález se týká skla a vysokým prostupem ultrafialového záření, zejména vlnové délky Λ«253,7 nm, které je stavitelné s kovářem.

Sklo tvoří okénko pouzdra reprograraovatelné paměti, kterou lze programátorem paměti naprogramovat, vymazat ultrafialovým zářením a znovu naprogramovat. Reprogramovatelná paměň se používá k výrobě mikroprocesorů.

Sklo pro tyto účely tedy musí vykazovat co nejvyšší prostup záření v ultrafialové oblasti spektra, a to pro vlnovou délku λ ss 253,7 nm, kterou se mazání, provádí, a současně musí umožňovat stavení s rámem okénka, který se obvykle zhotovuje ze slitiny kovar. Sklo tedy musí mít nižší nebo shodnou délkovou teplotní roztažnost s kovářem.

kovaru a zátavové technice sestavil obsáhlou monografii W.Espeí Hmoty pro elektrotechniku (Praha 195θ) a zmiňuje se o nich také M.B.Volf v Technických sklech (Praha 1953, str. 208 - 211). Slitina kovar obsahuje v hmotnostní koncentraci 54 % železa Fe, 28 % niklu Ni a 18 % kobaltu Co. Zátavu s koVarem nejlépe vyhovují tzv. kovarová skla, která mají vyhovující součinitel délkové teplotní roztažnosti, avšak v oblasti ultrafialového spektra mají nízký prostup. Skla stavitelná s kovářem jsou popsána i v patentové literatuře, např. v patentu USA č. 3 420 685, nebo v patentu Francie č. 2 062 777·

Vysokým prostupem záření v ultrafialové oblasti spektra se vyznačuje vysotee čisté křemenné sklo, jehož nevýhodou je nevhodná délková teplotní roztažnost a vysoká teplota zátavu. Rovněž skelný oxid boritý BgO^ je z hlediska délkové teplotní roztažnosti nevhodný.

232 059

- 2 U boritokřemičitých skel je absorpce ultrafialového záření v kvalitativní shodě s intenzitou silového pole modifikujících kationtů a tedy i s obsahem nemůstkových kyslíků ve skle* Katioaty s velkým silovým polem tvoří pevnější vazby, elektrony těchto vazeb jsou pevněji vázány a absorpční hrana skel v ultrafialová oblasti spektra je posunuta směrem ke kratším vlnovým délkám, tj· k větším energiím světelného kvanta· Z hlediska snižujících se hodnot silového pole lze kationty seřadit: Si²**, B^⁺, Al*^⁺, Be²⁺, Mg²*, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Li⁺, Na⁺, K⁺·

Jsou známa bořitokřemičitá skla, u nichž prostup v ultrafialové oblasti spektra je dobrý, ale nejsou u nich sladěny požadavky na stavitelnost s kovářem a vysokým prostupem optického záření pro vlnovou délku 253,7 »m, což je nutné pro žádané použití. Např· čs. patentní spis č. 84 731 uvádí složení skla, kde je v hmotnostní koncentraci 40 až 75 % oxidu křemičitého SiOg, až 23 % oxidu boritého BgO^, 0 až 3 % oxidu.hlinitého AlgOj, až 30 % oxidu barnatého BaO nebo vápenatého CaO nebo zinečnatého ZnO, 10 až 20 % oxidu sodného NagO a 0 až 5 % oxidu litného LigO. Toto sklo však má hranici prostupu menší než 200 nm·

Je známo barnatokřemičité sklo s vysokým obsahem alkálií, podle patentu USA č. 3 994 708. Sklo obsahuje v hmotnostní koncentraci 61 až 70 % oxidu křemičitého, 0,5 až 3,5 % oxidu boritého BgO^, 1 až 5 % oxidu hlinitého AlgO^, 0 až 6 % oxidu vápenatého CaO, 8 až 10 % oxidu sodného NagO, 9 až 12 % oxidu draselného KgO, 4 až 15 % oxidu BaO a 0 až 5 % oxidu hořečnatého MgO· Uvedené sklo při tloušťce 1 mm vykazuje pro vlnovou délku 253,7 nm 65 % prostupu· Přesto tento dobrý prostup optického záření neumožňuje dostatečnou rychlost mazáni r©programovatelné paměti· luvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u skla složení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje v hmotnostní kóncentraci 66 až 69 % oxidu křemičitého SiOg, 20 až 24 % oxidu boritého BgO^, 3 až 6 % oxidu hlinitého AlgO^, 0,2 až 0,7 % oxidu vápenatého CaO, 1 až 3 % oxidu litného LigO, 2 až 5 % oxidu sodného NagO a 0,1 až 0,3 % oxidu arzenitého ASgO^· Suroviny, jimiž se uvedené oxidy vnášejí do skla, mohou obsahovat jednotlivě nebo v kombinaci v hmotnostní koncentraci železa Fe, mědi Cu a kobaltu Co maximálně mletý křemen 0,0004 %, kyselina boritá 0,0002 %, hydroxid hlinitý 0,002 %, uhličitan vápenatý 0,005 %,

232 059 uhličitan lithný 0,002 %, uhličitan sodný 0,001 %, dusičnan sodný 0,0002 % a oxid arsenitý 0,001 %.

Sklo podle vynálezu vykazuje spektrální prostup v ultrafialové oblasti pro vlnovou délku A “ 253,7 nm, při tloušťce skla 1 mm minimálně 75 %· Součinitel délkové teplotní roztažností el20-300 °C 3»95.1O~6 K~^X Slitina kovar má součinitel délkové teplotní roztažnosti ^2q_^qqOq ^roven 5,1*10 K ^X. Při zátavu vznikne ve skle slabé tlakové napětí, které je výhodné, protože zátav mezi kovářem a sklem musí být vakuově těsný. Rychlost mazání reprogramovatelné paměti, daná prostupem optického záření „ pro vlnovou délku A= 253,7 nm, je u skla podle vynálezu menší než u dosud známých skel. Tím se zvyšuje funkční i užitná hodno* ta skla, určeného pro mikroelektroniku, jejíž nároky se neustále zvyšují. ’

Příkladné provedení skla podle vynálezu je popsáno dále.

Sklo obsahuje v hmotnostní koncentraci 68,4 % oxidu křemičitého SiOg, 23 % oxidu boritého I^O^» 3,2 % oxidu hlinitého Ál₂0^, 0,5 % oxidu vápenatého CaO, 1,5 % oxidu lithného LigO,

3,5 % oxidu sodného Na₂0 a 0,1 % oxidu arsenitého As₂0^. Vzhledem k příznivému vlivu oxidu lithného Li₂0 na spektrální prostup v ultrafialové oblasti, je výhodný poměr 0,45 oxidu lithného Li₂0 a oxidu sodného Na₂0. Spektrální prostup skla v ultrafialo< vé oblasti značně ovlivňují různé nečistoty, tvořící příměsy použitých surovin, zejména barvicí ionty železa Fe, mědi Cu a koft • baltu Co. Proto je nutné ke vnášení oxidů do skla použít surovin, definované čistoty, podle vynálezu. Aby se tyto uvedené nečistoty nedostávaly do skla při přípravě vsázky a tavení, je nutné vyloučit kontaminaci s prachovými nečistotami přítomnými ve vzduchu, míchání kmene provést ve skleněných nebo nekovových konteinerech, k nakládání kmene použít nekovových lopatek apod.

Sklo je nutné tavit v pánvičce zhotovené z velmi čisté platiny, stejně tak homogenizaci provádět vrtulovým míchadlem, zhotoveným z velmi čisté platiny. Za těchto okolností je sklo taveno při teplotách 1450 až 1500°C.

Sklo podle vynálezu může být použito také pro okénka světelných zdrojů ultrafialového záření, optické prvky, apod.

232 059

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Sklo s vysokým prostupem ultrafialového záření, zejména vlnové délky Λ =25.3,7 nm, stavitelné s kovářem, vyznačující se tím, ž ί obsahuje v hmotnostní koncentraci 66 až 69 % oxidu křemičitého SiOg, 20 až 24 % oxidu bořitého BgO^, 5 až 6 % oxidu hlinitého AlgO^, 0,2 až 0,7 % oxidu vápenatého CaO, 1 až 5 % oxidu lithného LigO, 2 až 5 % oxidu sodného NagO, 0,1 až 0,5 % oxidu arsenitého ÁSgO^, přičemž suroviny, jimiž se uvedené oxidy vnášejí do skla, mohou obsahovat železo Fe a/nebo měč Gu a/n'ebo kobalt Co v hmotnostní koncentraci maximálně mletý křemen do 0,0004 %, kyselina boritá do 0,0002 hydroxid hlinitý do 0,002 %, uhličitan vápenatý do 0,005 uhličitan lithný do 0,002 %, uhličitan sodný do 0,001 %, dusičnan sodný do 0,0002 % a oxid arsenitý do 0,0001 %·