DE1596854A1

DE1596854A1 - Verwendung eines Glases als optisches Glas mit weitgehend temperaturunabhaengiger optischer Weglaenge

Info

Publication number: DE1596854A1
Application number: DE19671596854
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Jahn; Franz Reitmayer
Original assignee: Jenaer Glaswerk Schott and Gen
Current assignee: Schott AG
Priority date: 1967-02-23
Filing date: 1967-02-23
Publication date: 1971-03-25
Also published as: FR1557218A

Description

Verv/endung eines Glases als optisches Glas mit weitgehend temperaturunabhängiger optischer V7eglänge

Die Hrfindung bezieht sich auf die Verwendung eines Glases als optisches Gla3, welches eine weitgehend temperaturunabh'Ingige optische TTeglänge besitzt.

Es ist bekannt, daß in einem Glas Wellenfronten deformiert •.■/erden, wenn.die optische Weglänge infolge auftretender Temperaturgradienten an verschiedenen Stellen verschieden groß ist. Diosc Deformationen machen sich störend auf die Abbildungrioiganschaften von optischen Instrumenten oder von optischen Fenstern bemerkbar, wenn in dem vorwendeten optischen Jlaterinl Temporaturdifferenzen auftreten. Es liegt daher oin grof.es Redf'rCnis vor, GlHser mit temperaturunabhängigcr ootischer TTegl-inge zu entwickeln.

fiel ,ilanparallelcn Aijrschlußf ons tern ist die aus der Temperatur.'inderung resultierende optische Wegl.'ingenänderung

d . c · t »

Eine störende V7ollendf3formation wird bewirkt, wenn Δ/J infolge

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_BAD

auftretender Temperaturgradienten an verschiedenen Stellen des Abschlußfensters verschieden groß ist. Die Gleichung zeigt, daß die optische Tfegdifferenz Δ W vermindert v/erden kann durch eine Verringerung der Dicke d des Glaselementes, der Temperaturdifferenz dt oder der Größe G = (X (n-1) + ^Cv£". Die Größe G ist nur von den physikalischen Eigenschaften des Glases abhängig und sollte möglichst klein, im Idealfall

rl y\

Hull sein. Der g-r - Wert muß deshalb negativ sein. Dies er scheint möglich durch die Einführung von Glaskomponenten

1 ) die eine ausreichende Erhöhung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten bewirken,

2a) die das Glas so beeinflussen, daß die Temperaturabhängigkeit der UV- Eigenfrequenz (-) möglichst klein bleibt und/oder

2b) die eine Verschiebung der UV- Eigenfrequenzen Ao nach kleinen Wellenlängen herbeiführen.

Die nach 1) notwendige Erhöhung der thermischen Ausdehnung erschwert jedoch die Einhaltung der Forderung G = O, da wegen des daraus resultierenden Anwachsens des Termes (n-1) · OC der Temperaturkoeffizient -J- sehr hohe negative Werte annehmen muß. Dieser Gegensatz zeigt deutlich die Schwierigkeiten, die bei der Entwicklung von Gläsern mit temperaturunabhängiger optischer Weglänge bestehen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, ein Glas zu finden, bei welchem der störende Einfluß eines Temperaturgradienton auf die Abbildungseigenschaften durch eine geeignete Zusammensetzung ausgeschlossen wird. Diese Aufgabe wird durch die Verwendung eines Glases mit einem Gehalt von

BAD ORIGINAL

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10 bis 70 Gew.-% P₃O₅ und 0 bis 40 Gew.-% F gelöst, wobei die Summe von P₂ ⁰C ^{+ F} mindestens 25 Gew.-% und höchstens 70 Gew.-% beträgt.

Es hat sich gezeigt, daß die Glaskomponenten Phosphor und Fluor den Temperaturkoeffizienten -5— des Glases stark herabsetzen, wobei Phosphor die Temperaturabhängigkeit der UV-Eigenfrequenz klein hält und Fluor eine Verschiebung der UV-Eigenfrequenz nach kleinen Wellenlängen herbeiführt. Λ

Beispiel:

Ein zur Verwendung nach der Erfindung geeignetes Glas kann beispieIsweise wie folgt hergestellt werden.

Das Rohstoffgemenge, bestehend aus 353,5g Bariummetaphosphat, 445,9 g Strontiumnitrat, 298,7 g Borsäure und 257,5 g Phosphorpentoxyd werden bei einer Temperatur /on ca. 1200⁰C im Platintiegel eingeschmolzen und danach bei einer Temperatur von 1230 - 125O°C zwei Stunden geläutert. Unter langsamem Abkühlen wird das ,Glas anschließend bis 1000°C gerührt und

in eine vorgewärmte Eisenform gegossen. Der Abkühlprozeß "

verläuft in einem auf 6lO°C vorgeheizten Kühlofen mit einer Abkühlzeit von ca. 7°C/Stunde.

Die Tabelle zeigt Zusammensetzungen von Gläsern, wie sie erfindungsgemäß verwendet werden können. Diese Gläser besitzen einen negativen -jr - Wert bei ** = 587,6 nm im Gebiet von 20 - 40°C.

BAD ORlG¹NAL

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Tabelle

II III IV V VI VII

^P2°5	69	,9	53	,9	42,	9	44	,2	30,	7	10	,3	29,8
MgF₂	-		-		-		-		-		1	,8	-
CaF₂	-		-		-		-		-		5	,5	-
BaF₂	-		-		-		-		-		41	,3	23 _f 6
SrF₀	-		-		-		-		-		8	,1	-
AlF₃	-		-		-		-		-		9	,9	23,8
LaF₃	-		-		-		-		-		2	,3	-
^!ia2°	-		-		-		-		-		-		13,0
,V₂O	11	,6	4	,6	-		-		-		-		-
HgO	4	,0	5	,7	-		6	,1	-		1	,0	4,8
CaO	-		7	,7	-		S	,0	12,	2	-		-
3aO	-		15	,7	18,	4	27	,0	30,	8	6	,0	-
CrO	-		-		21,	O U	-		-		-		-
SnO	-		0	,4	-		4	,5	5,	5	-		-
PbO	-		-		-		-		2,	5	-		-
^B2°3	4	,0	7	,5	16,	9	10	,0	11,	4	-		-
^Λ12°3	9	,0	3	,5	-		-		6,	6	5	,3	-
As₂O₃	1	,5	¹	,0			0	,2	o,	3 ■■■■ ■■>■ ■	0	,5

22,6 22,4

£ü » ₁₀ ⁶ -0,91 -1,7 -2,9 -1,9 -2,3 -8,0 -7,5

(abs.)

Δη Γ

-ττ-ξ . 10 +0,46 -0,3 -1,5 -0,4 -0,9 -6,7 -6,1 (rel.)

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BAD ORIGINAL

Claims

Patentanspruchej

1. Verwendung eines Glases mit einer ^usainnansetzung von - 70 Gew.-% P «Or- und 0-40 Gew.-% F als optisches Glac

2 ο

mit weitgehend temperaturunabhängiger optischer Ueglänge, wobei die Summe von P_nO_n und F mindestens 25 Gew.-% und höchstens 70 Gew.-% beträgt.

2. Verwendung von optischen Gläsern nach Anspruch 1, gekenn- λ zeichnet durch folgende Susairanensetzung in Gew.-%:

P₀O₁. 10 - 35 %

Erdalkalifluorid 20 - 70 %

AlF₃ 5 - 40 %

LaF₃ 0 - 10 %

Alkalifluorid und/oder

Alkalioxyd 0 - 15 %

Erdalkalioxyd 0 - 15 %

ZnF₀ und/oder CdF₀

und/oder PbF₀ 0 - 15 %

ZrF₄ - 0 - 8 %

.ThF₄ 0 - 25 % I

CeF₃ 0 - 5 %.

3. Optisches Glas nach Anspruch I₇ gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung in Gew.-%;

^P2°5 30 - 70 % BAD ORIGINAL Erdalkalioxyd 0 - 45 % ^B2°3
Al O₃ 0 - 20 %
0 - 15 % φ «ar
ZnO und/oder CdO
und/oder PbO 0 - 8 % Alkalioxyd 0-15 %. 109813/0162