DE1496563B2 - Optisches Phosphatglas mit anomaler Teildispersion und n tiefe großer als 1,53 und Mu tiefe großer als 43 und Ver fahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Optisches Phosphatglas mit anomaler Teildispersion und n tiefe großer als 1,53 und Mu tiefe großer als 43 und Ver fahren zu seiner Herstellung

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Description

Gegenstand der Erfindung sind optische Phosphatgläser mit anomaler Teildispersion und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Es ist seit langem bekannt, daß eine Korrektur des sekundären Spektrums bei Objektiven möglich ist, wenn mindestens eines der verwendeten Gläser einen anomalen Teildispersionswert
W =
nv —
— nc
aufweist.
Alle sogenannten »normalen Gläser« weisen einen Teildispersionswert«V auf, der über einen weiten Bereich nahezu linear, abhängig ist von dem mittleren Dispersionswert ve. Das heißt, alle diese Gläser liegen in einem Diagramm, dessen Abszisse die ve-Werte und dessen Ordinate die W-Werte darstellen, auf einer Geraden. Das gilt jedenfalls für ve-Werte, die größer als etwa 35 sind. L ■';"■ :
Bei ve-Werten, die kleiner als 35 sind, steigt der?V-Wert stärker an, als es der Linearität entsprechen würde. In den n-r-Diagrammen, in denen die mittlere Brechzahl ne auf der Ordinaten dargestellt ist, werden diese Gläser als »Schwerflinte« bezeichnet. Diese Schwerfiinte besitzen demnach im blauen Bereich des Spektrums eine stärkere Dispersion als andere Gläser. Mit anderen Worten, die Größe des #/-Wertes we'st eine Abweichung nach höheren Werten gegenüber dem Normalwert auf, so daß man die Gläser als #/(»plus«)-Gläser bezeichnet.
Umgekehrt werden dann die Gläser, deren W-Wert kleiner ist als bei den normalen Gläsern, als #/(»minus«)-Gläser bezeichnet. Physikalisch bedeutet das, daß ihre Dispersion im blauen Bereich kleiner ist als bei den normalen Gläsern.
Vergleicht man jedoch ein Glas mit normaler Teildispersion mit einem Glas mit anomaler Teildispersion, deren W-Werte gleich sind, dann weisen sie Unterschiede in ihrem mittleren Dispersionswert ve auf. Ein iV(»plus«)-Glas nach der oben angegebenen Definition hat einen höheren ve-Wert als das normale Glas. Die Differenz der ve-Werte wird üblicherweise als Ave-Wert angegeben. So ist definitionsgemäß fünV(»plus«)-Gläser der Ave-Wert positiv, angegeben in Einheiten des ve-Wertes, f ür#/(»minus«)-Gläser entsprechend negativ.
In der Zeichnung sind schematisch zwei Gläser im #/-jvDiagramm eingezeichnet. Dabei; ist nach der oben angegebenen Definition das Glas 1 als?V(»plus«)-Glas zu bezeichnen mit einem JjvWert von +10,4, das Glas 2 ist ein #/(»minus«)-Glas m't einem Ave-Wert von -9,6.
Aus der deutschen Patentschrift 968 972 sind bereits optische Gläser mit anomaler Teildispersion bekannt, die zwischen 50 und 99 Gewichtsprozent Magnesiummetaphosphat aufweisen. Sie haben aber den Nachteil, daß sie verhältnismäßig instabil sind.
Es wurde nun gefunden, daß man sehr stabile optische Gläser mit positiver Abweichung -\-Ave erhalten kann, wenn man zur Glasbildung Meta- und Orthophosphate von Aluminium sowie Erdalkalimetaphosphate verwendet — wobei der Anteil an Phosphaten des Aluminiums zwischen 35 und 55 Gewichtsprozent und der Anteil an Erdalkalimetaphosphaten zwischen 5 und 10 Gewichtsprozent liegen soll —, weiterhin zur Erzielung eines möglichst großen +Ave-Wertes zweckmäßigerweise bis zu 10 Gewichtsprozent TiO2 sowie zur Erzielung möglichst farbstichfreier Gläser bis zu 17 Gewichtsprozent Alkalioxide hinzusetzt.
Die Alkalioxide dienen darüber hinaus zur Einstellung der mittleren Brechzahlen ne der Gläser. Zur Einregulierung bestimmter optischer Werte ist es außerdem vorteilhaft, Oxide von Mg, Ca, Sr, Ba sowie Zn und Cd zuzusetzen. Der Anteil dieser Oxide soll zwischen 20 und 30 Gewichtsprozent liegen.
In bekannter Weise können diesen Gläsern kleine Anteile zur Entfärbung, beispielsweise Arsentrioxid, zugesetzt werden.
In der nachfolgenden Tabelle 1 sind Beispiele für Gläser nach der Erfindung angegeben. Mit Hilfe der von T. R ö s s e 1 in zwei Arbeiten in »Fresenius« Zeitschrift für analytische Chemie« 196 und 197 (1963), angegebenen chromatographischen Analysenmethoden konnte nachgewiesen werden, daß in den Gläsern die in der Tabelle 1 angegebenen Verbindungstypen vorliegen. In der Tabelle 2 sind die Beispiele der Tabelle 1 nach Umrechnung auf oxydische Glasbestandteile und P2O5 summarisch aufgeführt.
In der mit Ave gekennzeichneten Spalte sind die Abweichungen des ve-Wertes von der Kurve der »normalen Gläser« im #/-Ve-Diagramm verzeichnet.
Tabelle 1 (Gewichtsprozent)
Schmelz-
Nr.		 Ca(PO3)2 A!(POa)2 AlPO1 K2O CaO BaO ZnO TiOa Na2O lh 51,8 <V +7,4
1 7,1 49,0 13,0 3,4 9,3 13,4 2,8 2,0 1,5690 .51,9 0,5041 +5,6
2 7,1 49,0 2,0 14,7 3,4 9,3 11,7 2,8 — 1,5642 52,7 0,5014 +7,3
3 7,1 44,0 5,0 16,7 3,4 9,3 11,7 2,8 — 1,5613 53,8 0,5028 +6,1
4 7,1 39,0 10,0 16,7 3,4 9,3 11,7 2,8 — 1,5608 52,3 0,4995 +7,6
5 7,1 39,0 14,0 16,0 3,4 9,3 7,7 3,5 — 1,5571 52,6 0,5038 +7,9
6 7,1 39,0 14,0 15,5 4,0 9,4 7,7 3,3 — 1,5600 61,9 0,5038 +9,2
7 7,2 40,2 14,4 16,0 4,1 9,7 7,9 0,5 — 1,5373 43,8 0,4851 +7,0
8 6,7 36,5 13,1 14,5 3,7 8,8 7,2 9,5 — 1,5960 0,5147
CaO Al2O3 Tabelle Ί \ (in Gewichtsprozent) ZnO TiO2 Na2O P2O5
Schmelz-
Nr.		 5,41 9,48 K2O BaO 13,40 2,80 2,00 44,61
1 5,41 10,32 13,00 9,30 11,70 2,80 — 45,77
2 5,41 10,60 14,70 9,30 11,70 2,80 — 43,49
3 5,41 11,71 16,70 9,30 11,70 2,80 — 42,38
4 5,41 13,39 16,70 9,30 7,70 3,50 — 44,70
5 6,01 13,39 16,00 9,30 7,70 3,30 — 44,70
6 6,14 13,78 15,50 9,40 7,90 0,50 — 45,98
7 5,60 12,53 16,00 9,70 7,20 9,50 — 41,87
8 14,50 8,80
Eine gut gemischte Einwaage von etwa 3,5 kg — beispielsweise der Zusammensetzung (in Gewichtsprozent) :
Al(POg)3 39,0
Ca(PO3)2 7,1
AlPO4 14,0
K2O 15,5
CaO 4,0
BaO 9,4
ZnO 7,7
TiO2 3,3
wird in einen Platintiegel portionsweise eingelegt, anschließend 120 Minuten bei 135O0C belassen, auf 10500C heruntergerührt und ohne Rühren auf 95O0C ibstehen gelassen und danach in vorgewärmte Kohle-Formen abgegossen.
Das so erhaltene und getemperte Glas hat die folgenden optischen Daten:
ne = 1,5600 ve = 52,63
&g' = 0,5038 Ave = +7,9

Claims (2)

Patentansprüche: 35 40
1. Optisches Phosphatglas mit anomaler Teildispersion und «e>l,53 und v«>43, dadurch gekennzeichnet, daß es bis 47 Gewichtsprozent P2O5,
bis 15 Gewichtsprozent Al2O3,
bis zu 17 Gewichtsprozent Alkalioxide,
bis 30 Gewichtsprozent Oxide der Elemente
Mg, Ca, Sr, Ba, Zn und Cd und
bis zu 10 Gewichtsprozent TiO2
enthält.
2. Verfahren zur Herstellung eines Glases nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas aus einem Gemenge, das
als Glasbildner
bis 50 Gewichtsprozent
bis zu 15 Gewichtsprozent
Aluminiummetaphosphat,
Aluminiumorthophosphat, wobei die Gesamtmenge dieser beiden Phosphate 55 Gewichtsprozent nicht überschreitet, und
bis 10 Gewichtsprozent Erdalkalimetaphosphate;
sowie ferner
bis zu 17 Gewichtsprozent
bis 30 Gewichtsprozent
bis zu 10 Gewichtsprozent
enthält, erschmolzen wird.
Alkalioxide,
Oxide der Elemente Mg, Ca, Sr, Ba, Zn und Cd und
TiO2
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DE19651496563 1965-04-29 1965-04-29 Optisches Phosphatglas mit anomaler Teildispersion und n tiefe großer als 1,53 und Mu tiefe großer als 43 und Ver fahren zu seiner Herstellung Withdrawn DE1496563B2 (de)

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