DE1496564B2 - Infrarotdurchlaessige glaeser deren brech- und teildispersions-werte durch die speziellen zusammensetzungen erheblich variierbar sind und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Infrarotdurchlaessige glaeser deren brech- und teildispersions-werte durch die speziellen zusammensetzungen erheblich variierbar sind und verfahren zu ihrer herstellung

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    • C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
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Description

Die gut gemischte Einwaage wird in einem Aluminiumoxid-Tiegel bei einer Ofentemperatur von etwa 1050° C eingeschmolzen. Die Schmelze wird dann unter ständigem Rühren etwa 30 bis 45 Minuten bei dieser Temperatur gehalten und anschließend bis auf etwa 7000C abgekühlt. Beim Erreichen dieser Temperatur wird die Schmelze in vorgewärmte Kohleformen abgegossen. Die Schmelzen ergeben braun bis braunschwarz gefärbte Gläser, die bei etwa 350°C zu tempern sind.
In der nachfolgenden Tabelle 2 sind weitere Beispiele gemäß vorliegender Erfindung angegeben sowie ebenfalls einige optische Parameter aufgeführt, wie ne, Ie und n/ — nc'·
Tabelle 2 (Gewichtsprozent)
BOS
BOS Schmeiz-Nr.
BOS 284
BOS 183
BOS 264
WO3 ... MoO3 .. Bi2O3 ... Sb2O3 ... As2O3 .. MgO ... BaO .... PbO .... BaF2 ... PbF2 ... ZrO, ... ThO2.... Ta2O5 ..
Ve
rip — nc ne
30,0 40,0 10,0
2,0 18,0
21,3 0,04467 1,9499
45,5 37,5 10,0
4,0 1,5 1,5
15,2 0,08235 2,2540 5,0
31,0
27,0
35,0
2,0
16,7
0,06756
2,1291
10,0
60,0
10,0
2,0
18,0
31,0 25,0 25,0
10,0 7,0
2,0 17,9 0,06091 2,0947
Bei diesen Gläsern wird die gut gemischte Einwaage in einem Aluminiumoxid-Tiegel bei etwa 1050° C eingeschmolzen. Nachdem die Schmelzen etwa 30 bis 45 Minuten unter ständigem Rühren bei dieser Temperatur gehalten wurden, werden sie auf etwa 7000C abgekühlt und dann in vorgewärmte Kohleformen abgegossen. Die aus diesen Schmelzen erhaltenen braun- bis braunschwarzgefärbten Gläser sind bei Temperaturen von 350 bis 42O0C zu tempern. Die jeweils günstigste Temperatur ist durch Bestimmung des Transformationspunktes zu ermitteln. Die nachfolgende Tabelle 3 zeigt weitere Glaszusammensetzungen gemäß der Erfindung, wobei als zusätzliche optische Parameter noch einige Angaben über die Brechzahlen bei Wellenlängen im infraroten Spektralbereich («1>5^m, n3i0Mm, n4>SMm) enthalten sind.
Tabelle 3 (Gewichtsprozent)
BOS 266 Schmelz-Nr. BOS1918 BOS 1936 BOS 1937
BOS 354 BOS 407 45,0 40,0 40,0
30,0 5,0 30,0 25,0 30,0 25,0
10,0 31,0 10,0 — — —
21,0 25,0 21,0 —
— 20,0 — — —
10,0 10,0 15,0 — — —
— — — 2,0 2,0 2,0
2,0 — 2,0 18,0 18,0 18,0
17,0 7,0 17,0 — — —
— — 10,0 10,0 15,0
10,0 2,0 5,0 — — —
— 16,9 25,9 — —
18,4 0,06719 20,1 0,03401 — —
0,05269 2,1336 0,04835 1,8822 1,9247 1,9299
1,9691 — 1,9732 — — —
1,9055 — 1,8726 — — —
1,8851 — 1,8496 — — —
1,8566 1,8170
WO3 .... MoO3 .. Bi2O3.... Sb2O3 ... As2O3 ... PbO .... MgF2 ... BaF2 ... PbF2 ... TeO2 ... Ta2O5 ...
Ve
np — nc' ne
nl,5 m · · ■ W3,o m · · · M4.5 m ■ ■ ■
Für die Schmelzführung gelten die gleichen Angaben, wie sie zu den Beispielen der Tabelle 2 gemacht wurden. Das Tempern erfolgt bei Temperaturen zwischen 370 und 4200C. Diese Schmelzen ergeben hellbraun- bis dunkelbraungefärbte Gläser. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, das
Gemenge vor dem Einsetzen in den Schmelztiegel mit halogenhaltigen organischen Substanzen anzuteigen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß auch die letzten Spuren von Wasser beim Einschmelzen vertrieben werden.
In den Zeichnungen — F i g. la bis Ic (Tabelle 1); Fig. 2a bis 2d (Tabelle 2); Fig. 3a bis 3c (Tabelle 3) — sind die Transparenzkurven einiger angegebener Beispiele dargestellt. Dabei wurde die Durchlässigkeit in Prozent in Abhängigkeit von der Wellenlänge — gemessen in μΐη — dargestellt. So zeigt insbesondere das Beispiel BOS 407 aus Tabelle 3 (Fig. 3c) den Erfolg, den man durch das Anteigen erreichen kann.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

zu erheblichen Schwierigkeiten bei der Korrektion optischer Systeme. Aus den deutschen Patentschriften 1015 579, 1 015 580 und 1 015 993 sind auch V2O5-haltige Gläser mit verhältnismäßig geringem elektrischem Widerstand bekanntgeworden. Da die Hauptkomponente dieser Gläser Vanadiumpentoxid ist, sind sie intensiv gefärbt, wodurch ihr Einsatz für optische Systeme ausgeschlossen erscheint. ίο Aus der USA.-Patentschrift 2 853 393 sind Glaselemente, insbesondere Glaskugeln, mit Brechzahlen bis zu 2,7 bekanntgeworden, die aber eine große Entglasungstendenz aufweisen und daher für den Anwendungsbereich optischer Gläser außer Betracht bleiben müssen. Die vorliegende Erfindung betrifft infrarotdurchlässige Gläser, die die vorgenannten Nachteile nicht aufweisen. Ein besonderer Vorteil ist darin zu sehen, daß sie je nach ihrer speziellen Zusammensetzung eine erhebliche Variation in den Brech- und Teildispersionswerten zulassen. Die Gläser werden erfindungsgemäß aus einem Gemenge erschmolzen, das zu 63 bis 98 Gewichtsprozent aus mindestens zwei Oxiden der Elemente Wolfram, Molybdän, Wismut, Antimon und/ oder Arsen besteht, wobei jeweils der Anteil an WO3 bis zu 46 Gewichtsprozent, MoO3 bis zu 60 Gewichtsprozent, Bi2O3 bis zu 50 Gewichtsprozent, Sb2O3 bis zu 25 Gewichtsprozent und As2O3 bis zu 54,5 Gewichtsprozent beträgt und außerdem zwischen 2 und 37 Gewichtsprozent aus Oxiden und/oder Fluoriden der Elemente Magnesium, Calcium, Strontium, Barium und/oder Blei besteht. Zur Einstellung spezieller optischer Werte können bis zu 15 Gewichtsprozent Oxide der Elemente der IV. Gruppe sowie Tantal- und/oder Nioboxid und Telluroxid verwendet werden. Es ist zweckmäßig, die Anteile an Zirkoniumoxid nicht über 3 Gewichtsprozent, an Thoriumoxid bis zu 3 Gewichtsprozent, an Tantal- und/oder Nioboxid bis zu 5 Gewichtsprozent und an Telluroxid bis zu 10 Gewichtsprozent zu wählen. In der nachfolgenden Tabelle 1 sind drei Beispiele angegeben, bei denen jeweils zwei der obengenannten Oxide von Elementen der V. und/oder VI. Gruppe des periodischen Systems verwendet sind. Der Rest des Gemengeansatzes besteht aus Oxiden der vorgenannten zweiwertigen Elemente. Außerdem sind einige An- gaben bezüglich der Brechzahl ne, des Abbe-Wertes Ie und des Teildispersionswertes (np — nc') gemacht. Die Erfindung betrifft infrarotdurchlässige Gläser, deren Brech- und Teildispersionswerte durch die speziellen Zusammensetzungen erheblich variierbar sind sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Es sind seit langem infrarotdurchlässige Gläser bekannt, die insbesondere für optische Systeme im Zusammenhang mit Bildwandlern benutzt werden. Beispielsweise sind zahlreiche Gläser bekannt, die auf der Basis von Arsenaten oder Arseniten erschmolzen sind. Ein Nachteil dieser Gläser besteht in ihrer ehemischen Empfindlichkeit und ferner darin, daß die optischen Werte sich nur schwer reproduzieren lassen. Der Grund dafür liegt in dem niedrigen Schmelz- bzw. Sublimationspunkt des Arsenoxids. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten infrarotdurchlässigen Gläser ist darin zu sehen, daß sie sich in ihren Brechzahlen und in ihren Dispersionswerten Für die Schmelzführung von Gläsern dieser Typen nur geringfügig voneinander unterscheiden. Das führt gilt folgendes: Patentansprüche:
1. Infrarotdurchlässige Gläser, deren Brech- und Teildispersionswerte durch die speziellen Zusammensetzungen erheblich variierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Gemenge erschmolzen sind, das
a) zu 63 bis 98 Gewichtsprozent aus mindestens zwei Oxiden der Elemente Wolfram, Molybdän, Wismut, Antimon und/oder Arsen, wobei jeweils der Anteil an
Gewichtsprozent
WO3 bis zu 46
MoO3 bis zu 60
Bi2O3 bis zu 50
Sb2O3 bis zu 25
und
As2O3 bis zu 54,5
beträgt und
b) zu 2 bis 37 Gewichtsprozent aus Oxiden und/ oder Fluoriden der Elemente Magnesium, Calcium, Strontium, Barium und/oder Blei
besteht.
2. Gläser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge zusätzlich Oxide von Zirkonium, Thorium, Tellur, Tantal und/oder Niob mit einem Gesamtanteil bis zu 15 Gewichtsprozent enthält, wobei der Anteil an Zirkonium und/oder Thoriumoxid bis zu 3 Gewichtsprozent, an Tantal- und/oder Nioboxid bis zu 5 Gewichtsprozent und an Telluroxid bis zu 10 Gewichtsprozent beträgt.
3. Verfahren zur Herstellung von Gläsern nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge vor dem Einsetzen in den Schmelztiegel mit halogenhaltigen organischen Substanzen angeteigt wird.
Tabelle 1 (Gewichtsprozent) Schmelz-Nr.
BOS 188 BOS 295 30,0
50,0
2,0
18,0
1,9502 WO3 MoO3 ... 15,0
54,5 Bi2O, ... As9Oo ... 30,5
18,3
0,05793
2,0605 MgO BaO PbO ve np — nc
ne BOS 182 20,0
60,0
2,0
18,0
DE1496564A 1965-06-03 1965-06-03 Infrarotdurchlassige Glaser, deren Brech und Teildispersions Werte durch die speziellen Zusammensetzungen erheblich varnerbar sind, und Verfahren zu ihrer Herstellung Expired DE1496564C3 (de)

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