DE1143039B

DE1143039B - Optische Geraeteteile aus Quarzglas

Info

Publication number: DE1143039B
Application number: DEH18223A
Authority: DE
Original assignee: Heraeus Schott Quarzschmelze GmbH
Current assignee: Heraeus Schott Quarzschmelze GmbH
Priority date: 1953-11-04
Filing date: 1953-11-04
Publication date: 1963-01-31

Description

Optische Geräteteile aus Quarzglas Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf optische Geräteteile aus Quarzglas. Hierunter sind Teile verstanden. die zur gerichteten Fortpflanzung optischer Strahlung dienen. Darunter fallen Geräteteile aus durchsichtigen Medien, die entweder die Strahlung bündeln im Sinne einer Zusammenfassung oder einer Zerstreuung oder auch zur geradlinigen Fortpflanzung parallel gerichteter Strahlung dienen. Hierzu gehören beispielsweise Prisr-nen, die einen geradlinigen Strahlengang derart ablenken, daß damit zugleich eine spektrile Zerlegung des Lichtes verbunden ist, und Linsen. weiche das Licht konzentrisch um eine optische Achse sammeln und zerstreuen, wobei sich die brechenden Einflüsse kompensieren können. Neben Prismen und Linsen gehören zu den gebräuchlichsten optischen Geräteteilen auch plane Platten. die insbesondere zur Herstellung von Filtern und Filterküvetten sowie zum Abschluß von Räumen Verwendung finden. aus denen ein optischer Strahlengang in andere Druck-bedingungen herausgetührt werden soll.
Für das durchsichtige Medium werden Gläser und Kristalle verwendet, wobei es darauf ankommt, daß optische Störungen, wie beispielsweise Schlieren, die Brechung verändernde Einschlüsse oder absorbierende Einlagerungen weitgehend vermieden sind. Von allen optischen Gläsern hat sich hinsichtlich der Homogenität Quarzglas als ein sehr homogenes optisches Medium erwiesen. abgesehen davon. daß es ultraviolettdurchlässic, und weitgehend temperaturunempfindlich ist, so daß bei Temperaturwechsel sich verändernde Inhornogenitäten den Strahlengang nicht sehr beeinflussen Können. Es wurde bereits vorgeschlagen, zur Herstellung von Hüllen von Gasentladungsstrahlern ein mit Halogenen, insbesondere mit Chlor behandeltes Quarzglas zu benutzen. Die Herstellung des mit Halogenen, insbesondere mii Chlior behandelten Ouarzglases ist in der deutschen Patentschrift 1 0 10 636 beschrieben. Bei dieser Anwendung handelt es sich aber nicht um optische Teile, bei denen es auf eine exakte Führung des Strahlen anges an-C 9 kommt. Nach dem beschriebenen Verfahren wird die Behandlung mit Chlor entweder schon bei der Her-stellung des Quarzulases aus Siliziumdioxyd. insbesondere Bergkristallkörnern. durchgeführt oder bei der Be#,rbcitung des Quarzglases. also insbesondere bei den bei erhöhter Temperatur verlaufenden Verformungsverfahren. Die Chlorbeeinflussung läßt sich auch bei mehreren Verfahrensstufen anwenden. Sie wird im allgemeinen kombiniert mit an sich schon durchzuführenden Verfahrensschritten, wie der Aufbereituna des Bergk-ristalls und den Schmeizvorgänc-en bei den hierfür üblicherweise benutzten höheren Temperaturen, d, h., diese Verfahrensschritte werden in Gegenwart von Chlor durchgeführt.
Es wurde nun gefunden, daß sich optische Geräteteile von besonderer Güte erhalten lassen, wenn ein Quarzglas verwendet wird, dessen Herstellung aus Siliziumdioxyd und/oder dessen Bearbeitung, insbesondere Verformung, in Gegenwart von Chlor erfolgt ist.
Die hier vorgeschlagene Anwendung des mit Chlor behandelten öuarzglases für optische Geräteteile bringt auf diesem Spezialgebiet erhebliche Vorteile gegenüber den bekannten bisher verwendeten Quarz-Z> gläsern. Insbesondere zeigen die optischen Geräteteile, die aus mit Chlor behandeltem Quarzglas hergestellt sind, eine noch größere UV-UR-Durchlässigkeit als die üblichen Quarzgläser. Diese Verbesserung in bezug auf die UV-Durchlässigkeit erstreckt sich insbesondere auf das Gebiet zwischen 2600 und 2200 A, in dem vor allem die SiO-Bande bei 2400 Ä weitgehend unterdrückt sind; so zeigt eine Platte mit 10 mm Dicke. die bei der Herstelluno, aus handelsüblichem Quarzglas bei 2400 A eine Durchlässigkeit von etwa 55 11/o aufweist, bei der Herstellung aus mit Chlor behandeltem Quarzglas eine Durchlässigkeit bis etwa 850.##(,. Darüber hinaus ist die UV-Durchlässigkeit auch unterhalb 2000 A etwas verbessert, indem die prozentuale UV-Durchlässigkeit etwas erhöht und die Durchlässiokeitskurve etwas weiter in das UV hinein verschoben ist.
Auch ist die Absorption im ultraroten Spcktralgebie', herabgesetzt-, vor allem ist die Abserption bei 2,72 it und ferner bei 1.4 P und bei 2,2 L( erheblich vermindert. So läßt es sich erreichen. daß eine Platte von etwa 10 mm Dicke bei 2,72 p eine Durchlässigkeit bis züi 80% gegenüber etwa 100/0 bei handelsüblichen Quarzgläsern hat; es sind auch die abserptionsverursachenden Oberschwingungen bei 2,2 und 1,4.L1 weitgehend vermindert.
In der Figur sind die Durchlässigkeitswerte von normalem Quarzglas und von mit Chlor behandeltem Quarzglas in Abhängigkeit von der Wellenlänge dargestellt. Die Kurve 1 zeigt den Verlauf der Durchlässigkeitskurve für normales handelsübliches Quarzglas; die Kurve 11 zeigt den Verlauf der Durchlässigkeitskurve für mit Chlor behandeltes Quarzglas.
Die Verwendung von mit Chlor behandeltem Quarzglas für optische Geräteteile versetzt den Fachmann in die Lage, optische Geräte zu benutzen. die außerordentlich hohen Anforderungen genügen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verwendung eines für andere Zwecke vorgeschlagenen Quarzglases. dessen Herstellung aus Siliziumdioxyd und!'oder dessen Bearbeitung, insbesondere Verformung. in Gegenwart von Chlor erfolgt ist, für optische Geräteteile. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 4-45 014, 472 143, 523 054, 551 272, 567 863, 613 753, 616 201; britische Patentschrift Nr. 438 782.