DE1928947A1 - Glas fuer ein faseroptisches Element - Google Patents

Description

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"Glas für ein faseroptische» Bleaent",

Die Erfindung bezieht sich auf ein Glas mit hohen Breehungssahl, das sich zur Anwendung al·

Kern tos in einem faseroptischen Element zu einem Bün-

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. del vereinten'Glasfasern eignet·

Derartige Eleaente,"die z.B. au· der niederlän-

disohen Potentanaeldang 6«601.60? "bekannt sind, finden in den letzten Jahren vielfach Verwendung, wenn Bilder sehr geringer Helligkeit ohne Beeinträchtigung der Auflösung durch Streuung übertragen werden nassen« Sie wer- den ζ·Β, in BiIdrerstarkem und PernsehaufnahmerShren angewandt· in diesen faseroptischen Elementen wird ein Bündel einer Vielzahl von Fasern mit sehr kleinem Durch-

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IEIi 5244 C

uesser verwendet.

fixe Wirkung einer derartigen Paser gründet sich darauf, dass ein auf einer Sei te auf das Ende der Faser auffallendes Lichtbündel beim Durchlaufen der Paeer durch totale Reflexion nahezu völlig innerhalb der faser bleibt und. das andere Ende alt nahezu der gleichen intensität erreicht. Zu diesen Zweck besteht eine derartige Faa&T aus einen zylindrischen Kern aus durchsichtigen Material mit einer hohen Breohungszahl (ή,), der konzentrisch von einem Mantel aus Glas nit einer niedrigen Brechungszahl (n„) umgeben ist. Erforderlichenfalls kann auf der Aussenseite^des Mantels noch ein« Schicht aus einem anderen Material angebracht herden, un Streulicht in der Faserplatte zu verseiden und eine optimale Auflösung zu erzielen. Bas Bestreben geht dahin» für α, einen HSehstwert und für n₂ einen kindestvert zu erzielen, dasxit der Grenzwinkel θ, d.h, der Winkel, den das auf dae faseroptische Element aufrauende Lichfbündel Bit der Normalen zu der Endfläche der Faser einsohliesat, aögli'chat gross ist. Zwischen diesen Grenzwinkel, den Brechungszahlea der beiden GIaβarten und der Brechungszahl der U (n ) gibt es die Beziehung»

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£3 sei bemerkt, das3 hier unter "z/linderfHrmig" jede geschloesene Form, d.h. nicht nur di® £r*i·· -

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- - torn, sondern auch die Rechteck- -oder Vieleckform zu verstehen ist.

. Attf bekannte Weise wird bei der fiereteilung op-. tischer 2a»e.m. to» eines geschliffenen und gegebenaa-. falls poliexten £ta1> aue eine* Olae sii* hoher Breehungs- zeJil_t a.B. Ait eine» Surehoaaaer von 2_#5 em und einer Länge -Ton 25 cp auafegimgen, über den ein genau peasend«s Bohr aue eine» Glas mit niedriger Brechonsezuhl gtaekoben *ird| voaa>ek da· Geuse erMtit und zu einer Faser 1C * ait dem ge«unechten Burehriescer- au*e«zofen wird,

-Sa aind GlScer bekannt, die in technologischer

- Einaioht zur Anvendons als liantelglaa' geeignet sind und eia* Bveehtm^asahl'Ton mlndeatena 1,48 habe&. Ba eine Oftlaone Faeer «it eiae* Kaxisnlen Oreasvlnk·! erhalten «*rd«a amaat »° ^d»^e* ^de* liofctv«rlu*i aifliahat faring ist, wird ein Gift· ten&tift,, Aas al« K*r» optiaehar ta« aera Tarvanäat verta« kajvl «■* «mt llr«eA«iicaaalil von ■indeatana 1_νβ1 ha*. M« Wakl το» Clttaxs «it die tea

, hohen Ireohvneesahlen wird." delurch «raohvert, daas die tokaauiteft Olteer alle bahr od#r «aaiflvr Ai« Xalgong zttr .Krlatalll«larung aufveiaen. Bei« Jieha» dar Faearn Buna Jata of«r το» £ntelaauag ν·η1·4β« «cries vail diea ei·

- nan TOrhlltaiaalaaiff graatftaa Lialitverluat, i« vaaeBtliehe« dureh Streuuae, sur PoI^a ka«· Oli«er> fia s.S.

aur Herateilunc na Li&aea onea Bedenken varvandet werde« k8«nan_f weil ale nur cepreaat und dan geachliXfe»

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werden, können für den vorliegenden 2weck unbrauchbar sein, weil eine geringe MeigsjB£ zur Kristallisierung sich bei dem in zwei oder drei Stufen durchgeführten Ziehvorgang in einer unzulässigen Kristallisierung aussert.

Wenn das faseroptische Element in einer der obenerwähnten elektronischen Vorrichtungen angewandt* wird, dürfen ausserdem in Zusammenhang mit Vergiftung ier Photokathode Verbindungen bestimmter Elemente nur bia xu einem bestimmten Maximum oder gar nicht vorhanden sein (Pb, Cd, Se, P₁ Cl und Bi).

Aus der niederländischen Patentanmeldung 6.601»6ü7 ist bereits ein Kernglas bekannt, das den obenerwähnten Anforderungen auf befriedigend« Weis* entspricht. Dieses Glas hat la liol.# eine Zusasnnensetsunc innerhalb der folgenden Grenzen!

UeO₂ 35-62

BaO 10-30

TiO₂ O-25

La₂O₅

0-10

zusaaiaen mindestens 10

Ta₂O₅ 0-5 ) '

ZnO 5-15 '

Leider reagieren diese GlSeer mit dea Gbliehen Mantelmaterial bei der Herstellung in zu tfrossem Masse, wodurch die Durchlnssigiceit der endgültig

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BAD ORSGIWAk

. . - ΡΙΙΪΪ 5244 C

. erhalt'ejaen Faserplatte erheblich verringert wird.

Die Erfindung schafft eine Art Gläser mit Bre-. ' chungezÄhlen über .1,81, die die obenerwähnten Nachteile nicht "aufweisen. Sie können ohne .Gefahr von Kristalli-' aierung mehrere"Male bei einer Tenperatur zwischen 750*C und 800*0. ausgezogen werden» Sie sind farblos und durchsichtig» · . . '

■ ' ' . . Das Giss nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass aeiffe. Zusammensetzung in Gew.> inner-. halb; d*r folg^endea Grensen liegt»

^B2°5 ^T9"^{?2 Ta}2°5 ' ⁴"¹² La₂O, 54-.5S ThO₂ ' 8-20

2-5 BftO 4 6 6-9 TiO/

.2 Nb₂O₅ 8-15

Sen Vorzug haben Gläser innerhalb des.nachfolgenden Zuaammen.setzungagebietfts, ebenfalls in Gew. $1 ■ B₂Ov 10-22 ^T*2°5 10-12 Le₀O, 54-58· ThO₀ 8-20

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. ^A12°5 · ²"*^{5 Ba0} ^ ⁶

ZrO₂ 6-9 TiO₂ j^ 3

Kb₂O₅ 8-10

Die Stabilität dieser Gläser ist innerhalb des oben beschriebenen Gebietes am grossten, weil Kristalliaa/tion erst bei 50"C höheren Temperaturen statt findet. Durch die grSseere Stabilität ist die Verar-

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beitbarkeit noch besser, «eil die SVSrmebehteSung weniger kritisch ist. ^

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausfuhrungsbeispiel· näher erläutert.

Zunächst wird ein Glasrohr mit einer landetErke τοπ 1 bis 1,5 van, einen Außsendurchneseer τοη 17.5 ca und einer Länge von 300 mn hergestellt, das aus einen Glas einer der folgenden drei Zusammensetzungen In Gew. % bestellt«

	A	;	-	2	C
* 3iQ2	60,1			46,3	61*3
B2O3	22,6	31,6
U2O3	3,9	10 »0	TtT
Ia2O	t3,4	UB	4,0
U2O	0.5	no
K2O	5tO	6*7
CaO	5.8	0.5
	1.0	0t5

Diese GlSter heben eint Breohungesahl n* ·» 1,50ι einen linearen AuedehnungekOeffiaienten zvisohen JO und 300»C von 66,2 - 54,6 bzw. 54*9 x tO"⁷/*C> **a«n oberen Kühlpunkt (d.h. die Temperatur, bei der 4i· ?i»- koeitat *l » IQ¹⁵*⁴ Fotse ist), τοη 540, 5t6 fezw* 49t*C

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und ein· Ärwei Chiangs temperatur (d.h. die Teaperatur, der die Viskosität «J - 1O^7t65 Paisee ist) von 6y6,

wir*.

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den linearen'A«ed»itiKWgsfco«ff£sift&t«n zwischen >0 waA

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BAD ORIGINAL

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Die 50 erhaltene Kombinationen werden bei einer

zwischen 77° und 78Ö*C zunächst zu Fasern mit einen*. OurehmeeBer von etwa 5OO /u ausgezogen. Diese Pa-, 8«rn werden .zu, Bündeln Mt einem Durchmesser von 12 am - vereint, die dann wieder zu 5OO yu ivuegezogen werden, . · so dass die'ursprüngliche Faser «inen Durchmesser von etwa 6 /u, erhält. Die erhaltenen jsueainnengesetzten Fasern werden zu Langen von 100 nun zerschnitten und in dichter Packung in einer Ampulle mit einem Durchmesser * von 25 o» aus Borosilikate!as einer der drei zuerst-genannten -Zusammensetzungen zusammengebündelt. Die gefüll- * te Ampulle wird entlüftet, abgeschmolzen und während einer halben bis su einer Stund« auf einer Temperatur zwischen 6^0 und ?00*C erhitzt. Ton erhaltenen Produkt werden plattenfSrmige faseroptische Element· abgeschnitten, die poliert werden«

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BAD ORIGINAL

Claims (1)

1. . PIiN 3244 C

   Patentansprüche1

   1, Glas mit hoher Br«tfcjung3zahl, das sich inabe-Bondere zur Anwendung als Kern von in einem faseroptischen Element zu sine* Bündel vereinten Glasfasern eignet, dadurch jekenn«·lehnet, dass die Zusammensetzung dieses Glases in Gew.^ zwischen den folgenden Grenzen liegti · *

   B₂O₅ 19-22 Ta₂O₅ 4-12 La₂O₅ 54-38 ThO₂ Ö-20 Al₂O₅' 2-5 DaO 46 ^rO₂ 6-9 TiO₂ JV₅ 8-15. QIe* MOh lh 1, dadurch g«k

   dfess ·· ein· Z«taVB»ne*t*u&g hat Innerhalb dee

   B₂Oj I9.2I B₂O₃ 19-22 Τ·₂Ο₅ 4-10 • 10-12 La₂O₅ 34-5β La₂O₅ 34-38 ThO₂ e-20 θ-20 Al₂O, 2-4 IaO 4 6 XrO₂ 6-9 no₂ Kb₂O. 10-15 3. Olae naoh Aneprueh If dadurch gekennzeichnet» dais ·· ein« Zu»aBmen*«t*u»£ hat innerhalb des folgend« Gebietest * Ta₂O₅ ThO₂

   BAD ORfGiNAL

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   U^O₅ 2-5 BaO ^.6

   JSrO₂ 6-9 TlO₂ £ 3

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