DE1596844B1

DE1596844B1 - Verfahren zur Herstellung eines Absorptionssteilkantenfilters fuer den Wellenlaengenbereich von 380 bis 475 nm bei einem Reintransmissionsgrad von 0.80

Info

Publication number: DE1596844B1
Application number: DE19661596844
Authority: DE
Inventors: W Ritze
Original assignee: Jenaer Glaswerk Schott and Gen
Current assignee: Schott AG
Priority date: 1966-11-25
Filing date: 1966-11-25
Publication date: 1970-10-29
Also published as: US3754816A; GB1133760A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Absorptionssteilkantenfilters im Wellenlängenbereich von 380 bis 475 nm bei einem Reintransmissionsgrad von 0,80.

Es sind Gelbgläser mit abfallender Absorptionsbande am kurzwelligen Ende des sichtbaren Spektrums, λ = 425 bis 4,75 nm, bei einem Reintransmissionsgrad von 0,80 bekannt, die durch »Kolloidfärbung« von CdS + S in SiO₂ — CaO — BaO-Alkalioxidgläsern nach Temperung erhalten werden. Diese Farbgläser besitzen folgende Nachteile:

1. Die Absorptionsbreite der Steilkante Δ λ bei ϋ· = 0,001 bis 0,80 und 3 mm Dicke ist größer als 60 nm und bei 1 mm Dicke größer als 100 nm.

2. Bei Filtern von 1 mm Dicke ist der Absorptionsuntergrund stark aufgehellt. Man muß Filter mit einer Dicke ^ 3 mm benutzen, um im Wellenlängenbereich λ von 400 bis 430 nm den Absorptionsuntergrund auf ■& = 0,001 zu schwächen.

3. Die Lage der Absorptionsbande kann nur von λ 490 bis 425 nm (# = 0,80) verschoben werden.

4. Die Herstellung dieser Farbgläser ist sehr strengen Schmelzbedingungen unterworfen. Von Schmelze zu Schmelze muß man mit Schwankungen in bezug auf Steilheit und Lage der Wellenlänge rechnen.

Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Absorptionssteilkantenfilters für den Wellenlängenbereich von 380 bis 475 nm bei einem Reintransmissionsgrad von 0,80, welches die unter Ziffer 1 bis 4 genannten Nachteile vermeidet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Glas der Zusammensetzung

SiO₂ ,
K₂O
ZnO .
B₂O₃ .
Na₂O
Al₂O₃
MgO .
CaO .
BaO .
SrO ..
ZnS ..

.... 0,5 bis
CdS 0,5'bis

44 bis 66 Gewichtsprozent

8 bis 24 Gewichtsprozent

12 bis 24 Gewichtsprozent

0 bis 8 Gewichtsprozent

0 bis 4 Gewichtsprozent

0 bis 3 Gewichtsprozent

0 bis 6 Gewichtsprozent

0 bis 12 Gewichtsprozent

0 bis 8 Gewichtsprozent

0 bis 12 Gewichtsprozent

2.4 Gewichtsprozent

1.5 Gewichtsprozent

35

40

45

55

zur Ausbildung von Farbzentren CdS + ZnS im Transformationsgebiet zwischen 550 und 620° C getempert wird. Zweckmäßig ist es, ein Glas der Zusammensetzung

SiO₂ 51,4 Gewichtsprozent

B₂O₃ 3,9 Gewichtsprozent

K₂O 22,2 Gewichtsprozent

ZnO 19,9 Gewichtsprozent

ZnS 1,6 Gewichtsprozent

CdS 1,0 Gewichtsprozent

zu verwenden und bei 580 ± 3°C zu tempern.

Ferner hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Summe der Erdalkalioxide + Zinkoxid 26 Gewichtsprozent nicht überschreitet.

Durch Temperung dieser Gläser in diesem sehr schmalen Temperaturbereich im Transformationsgebiet (beispielsweise zwischen 570 und 62O⁰C) ent- stehen gemischte Farbzentren durch ZnS + CdS, die die Lage (A = 380 bis 475 nm) und die Steilheit der Absorptionskante bestimmen. Wird die Temperatur überschritten, fällt das ZnS zu früh aus, das Glas wird getrübt. Werden die engen Bereiche von 0,5 bis 2,4 Gewichtsprozent ZnS und 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent CdS nicht eingehalten, dann fällt nur das CdS aus und bestimmt die Steilheit und Lage der Absorptionskante, die sich dann zu nicht kleineren Wellenlängen als bis λ 424 nm φ = 0,80) in Richtung auf das UV-Gebiet verschieben läßt, weniger steil ist und einen stark aufgehellten Absorptionsuntergrund besitzt.

ZnS allein fällt im beschriebenen Grundglas durch Temperung nicht aus. Man erhält ein farbloses Glas. In einem Grundglas mit B₂O₃-Gehalt > 8 Gewichtsprozent führt die Fällung von ZnS leicht zu getrübtem Glas. Die gleiche Reaktion tritt ein, wenn der Alkaligehalt > 24 Gewichtsprozent ist.

Die Zeichnung zeigt die Reintransmission ■& in Abhängigkeit der Wellenlänge λ für eine Platte mit einer Schichtdicke von 1 mm.

Die Absorptionssteilkantenfilter gemäß der Erfindung besitzen gegenüber den herkömmlichen Farbgläsern folgende Vorteile:

1. Die Absorptionsbreite der Steilkante Δ λ von Reintransmissionsgraden ■& = 0,001 bis 0,80 beträgt weniger als 25 nm bei 1 mm Schichtdicke (Kurven 1, 2).

2. Die Absorptionskante verläuft steil bis ■& = 0,00001 bei 1 mm Schichtdicke (Kurven 1, 2).

3. Die Lage der Steilkante kann beliebig von λ = 475 nm bis λ = 380 nm durch Temperung im Transformationsgebiet verschoben werden φ = 0,80, 1 mm Dicke) (Kurve 2).

4. Die Absorptionskante verläuft selbst bei 0,3 mm Schichtdicke noch steil bis ■& = 0,00001.

5. Die Absorptionsbreite der Steilkante Δ λ von Reintransmissionsgraden ■& = 10~³ bis 0,80 beträgt < 60 nm bei einer Schichtdicke von 0,15 mm.

6. Die Herstellung dieser Steilkantenfiltergläser ist im großtechnischen Maßstab reproduzierbar. Man kann die Lage der Absorptionssteilkante bei ■& = 0,80 bis auf ± 2 nm genau einstellen.

Claims

Patentansprüche :

1. Verfahren zur Herstellung eines Absorptionssteilkantenfilters für den Wellenlängenbereich von 380 bis 475 nm bei einem Reintransmissionsgrad von 0,80, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glas der Zusammensetzung

SiO₂ .... 44 bis 66 Gewichtsprozent K₂O .... 8 bis 24 Gewichtsprozent ZnO .... 12 bis 24 Gewichtsprozent B₃O₃ .... 0 bis 8 Gewichtsprozent Na₂O ... 0 bis 4 Gewichtsprozent Al₂O₃ ... 0 bis 3 Gewichtsprozent MgO .... 0 bis 6 Gewichtsprozent CaO .... 0 bis 12 Gewichtsprozent BaO .... 0 bis 8 Gewichtsprozent SrO 0 bis 12 Gewichtsprozent ZnS 0,5 bis 2,4 Gewichtsprozent CdS 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent

zur Ausbildung von Farbzentren CdS + ZnS im Transformationsgebiet zwischen 550 und 620° C getempert wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines Absorptionssteilkantenfilters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glas der Zusammensetzung

SiOr» 51,4 Gewichtsprozent

B₂O₃ 3,9 Gewichtsprozent

K₂O 22,2 Gewichtsprozent

ZnO 19,9 Gewichtsprozent

ZnS 1,6 Gewichtsprozent

CdS 1,0 Gewichtsprozent

verwendet wird und bei 580 ± 3° C getempert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen