DE19902269A1

DE19902269A1 - Feuchtigkeitsabbaubares, Siliciumdioxid-haltiges Alkalioxid-Material und dieses enthaltender, elektromagnetischer Strahlungs-interaktiver Gegenstand

Info

Publication number: DE19902269A1
Application number: DE19902269A
Authority: DE
Inventors: Richard H Warfel
Original assignee: Alliant Defense Electronics Systems Inc
Current assignee: Kilgore Flares Co LLC
Priority date: 1998-01-21
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 1999-08-26
Also published as: GB2333519B; GB9901259D0; GB2333519A; IL128082A0; US20010019775A1

Description

DIE RECHTE DER REGIERUNG AN DER ERFINDUNG

Die Erfindung wurde mit Unterstützung der Regierung gemacht unter der Vertragsnummer N00019-95-C-0033, gefördert vom United States Naval Research Laboratory. Die Regierung hält bestimmte Rechte an der Erfindung.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein feuchtigkeitsabbaubares Silicium dioxid-haltiges Alkalimetalloxid-Material, das für Anwen dungen brauchbar ist, bei denen ein feuchtigkeitsabbaubares Material erforderlich ist, wie zur Verwendung in einem Substratstoff für einen Düppel-Gegenstand mit reaktiven Eigenschaften gegenüber elektromagnetischer Strahlung für Anwendungen als Abwehrmaßnahme bei der elektronischen Kriegsführung.

Beschreibung der verwandten Technik

"Düppel" und "Opfermaterialien" sind die üblicherweise ver wendeten Bezeichnungen, die eine Vielzahl von elektromagne tisch abgestimmten Reflektordipolen beschreiben, die als Abwehrmaßnahmen bei der elektronischen Kriegsführung einge setzt werden. Düppel wird seit dem 2. Weltkrieg eingesetzt und liegt typischerweise in Form nicht abbaubarer Metall flocken, -streifen oder metallbeschichteter Teile vor, die die elektromagnetischen Wellen dämpfen und verhindern, daß der feindliche Radar die genau Position eines Stützpunktes ausfindig macht. Düppel-Dipole werden freigesetzt, um Flug zeuge, Schiffe, ferngesteuerte Flugkörper und Bodengerät vor radargesteuerten Waffen zu tarnen, indem eine das Ziel umgebende, radarübersteuernde Düppel-Straße gebildet wird. Der Düppel bringt die elektronischen Aufspürmöglichkeiten des Feindes durcheinander und tarnt die tatsächliche Position des Ziels.

Neuere Düppel-Produkte sind typischerweise aus aluminiumbe schichteten Glasfasern von feinem Durchmesser aufgebaut. Das übliche, für aluminierten Glasdüppel eingesetzte Substrat ist E-Glas, ein alkaliarmes Borosilicat-Glas. E-Glas ist sehr haltbar, besitzt eine höhere Erweichungstemperatur als ge wöhnliches Siliciumdioxid-Glas und auch eine bessere Be ständigkeit gegenüber einem Angriff durch Säuren. Darum zer setzt sich aus E-Glas hergestellter Düppel in der Umwelt nicht mit einer nennenswerten Geschwindigkeit.

Es wird als wesentliches Problem angesehen, ein nicht abbau bares Düppel-Produkt in die Umwelt auszubringen. Bei der Kriegsführung hält sich das nicht abbaubare Düppel-Material lange in der Umwelt und kann das Waffengerät des Verbündeten und die Abhörausrüstung gefährden. Bei der Verwendung beim heimischen Training ist die Beständigkeit des nicht abbau baren Düppels in der Umwelt ein per Gesetz zu regelndes Problem, und die Einwände gegen nicht abbaubaren Düppel hatten zur Folge, daß ein Bedarf an abbaubarem Düppel bestand, der leicht in der Umwelt aufgelöst werden kann.

Da bisher kein abbaubarer Düppel verfügbar war, wurden die Militärübungen mit Düppel großenteils eingestellt. Die fehlende Übungsmöglichkeit kann die Kampfbereitschaft und Überlebensfähigkeit von Luftwaffe und Bodentruppen beein flussen.

Die U.S.-Patentschrift 5 571 621 offenbart einen mit Infra rot-Strahlung wechselwirkenden Gegenstand, der einen oxidier baren Metallfilm enthält. Der Metallfilm kann auf ein Sub strat aus geeignetem Material aufgebracht sein. Die Patent schrift erwähnt, daß das Substrat aus einem biologisch abbaubaren Material, wie einem wasserlöslichen Material, gebildet sein kann, das leicht in der Umgebung, in der Gegen stand eingesetzt wird, abgebaut wird.

Die damit zusammenhängenden Patentschriften, die in Spalte 1 der U.S.-Patentschrift 5 571 621 genannt sind, offenbaren weitere, mit Strahlung wechselwirkende Gegenstände, bei denen Substrate aus abbaubaren Materialien wie Bortrioxid (B₂O₃) eingesetzt werden können.

Leider besitzen die in der bisherigen Technik vorgeschlagenen biologisch abbaubaren Substratmaterialien keine Hochtempera turtoleranz für Metallbad-Beschichtungsvorgänge, wie sie wünschenswerterweise für die Massenproduktion von Düppel- Faser mit Beschichtungen von Metallen wie Aluminium angewandt werden. Folglich werden für die bisherigen abbaubaren Mate rialien typischerweise Metallisationsverfahren bei geringerer Temperatur, wie chemische Verfahren oder Aufdampfverfahren, die bezüglich des Verfahrensdurchsatzes von Natur aus Grenzen besitzen, eingesetzt.

Demgemäß wäre es ein wesentlicher Fortschritt der Technik, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein abbaubares Mate rial bereitzustellen, das für die Beschichtung großer Mengen bei der Metallbad-Exposition des Materials zur Verfügung steht.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstel lung eines Gegenstands als Abwehrmaßnahme für elektromagneti sche Strahlung, der sich schnell zu einem umweltfreundlichen Zustand zersetzt und kosteneffektiv herzustellen ist.

Weiter Aufgaben und Vorteile der Erfindung gehen aus der fol genden Offenbarung und den beigefügten Ansprüchen deutlicher hervor.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorgenannten Probleme der bisherigen Technik werden durch Vorsehen eines abbaubaren Materials gelöst, das auf vorteil hafte Weise als Substratmaterial zum Aufbau von mit elektro magnetischer Strahlung wechselwirkenden Gegenständen, worauf ein Metallfilm enthalten ist, eingesetzt wird.

Die Erfindung betrifft gemäß einem Aspekt ein Siliciumdioxid haltiges Alkalimetalloxid-Material, das in Gegenwart von Feuchtigkeit abbaubar ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen metallbeschichteten Substratgegenstand, wobei das Substrat aus einem abbaubaren Siliciumdioxid-haltigen Alkalimetall oxid-Material gebildet ist und das Metall ein oxidierbares Metall ist. In Gegenwart von Feuchtigkeit wird das Alkali metalloxid aus der Zusammensetzung herausgelöst und bildet Alkalimetallhydroxide, die gegenüber der Metallbeschichtung reaktiv sind, so daß es zu ihrer Oxidation kommt.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein abbaubares glasartiges Oxid der allgemeinen Zusammensetzung R₂O:SiO₂, worin R für ein Alkalimetall der Gruppe I (Natrium, Lithium, Kalium, Rubidium, Caesium oder Francium) steht, worin R jeweils gleich oder von dem anderen verschieden sein kann und die Zusammensetzung ein bevorzugtes Molverhältnis von R₂O zu SiO₂ im Bereich von etwa 1:1 bis etwa 1 : 6 aufweist, wobei ein am meisten bevorzugter Verhältnisbereich etwa 1:2 bis etwa 1 : 4 ist. Die Variation des R₂O-zu-SiO₂-Molverhält nisses beeinflußt bestimmte Eigenschaften des Siliciumdioxid haltigen Alkalimetalloxid-Materials, einschließlich Visko sität und Feuchtigkeitsempfindlichkeit.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Ver fahren zur Herstellung eines feuchtigkeitsabbaubaren glasar tigen Oxids des im vorhergehenden Abschnitt beschriebenen Typs. Ein solches Verfahren umfaßt das Vermischen der Oxide R₂O und SiO₂ oder der Vorläufer solcher Oxide und das Erhitzen der resultierenden Mischung bei erhöhter Temperatur, bis die gemischten Oxide unter Bildung einer glasartigen Oxid-Zusam mensetzung miteinander verschmelzen.

Obgleich die Erfindung metallbeschichtete Gegenstände aus Siliciumdioxid-haltigen Alkalimetalloxid-Material der allge meinen Form R₂O:SiO₂ betrifft, ist es den Fachleuten bekannt, daß ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen, den Zusammensetzungen weitere Bestandteile oder ihre Vorläufer, einschließlich der folgenden Aufzählung, die sich jedoch nicht darauf beschränkt, zur Modifikation der Eigenschaften wie Viskosität und Feuchtigkeitsempfindlichkeit zugesetzt werden kann: Al₂O₃, B₂O₃, BaO, CaO, F₂, Fe₂O₃, MgO, MnO, MoO₃, P₂O₅, SrO, WO₃ und ZnO.

Eine Faserstruktur der glasartigen Oxidzusammensetzung kann erzeugt werden, indem diese eine Faserformdüse durchläuft, um ein Filament zu bilden. Die Düse kann aus einer Legierung von Platin und Platingruppenmetallen oder aus einem anderen geeigneten Material hergestellt sein. Durch Hindurchleiten durch die Düse wird die glasartige Oxidzusammensetzung zu einem Filament ausgezogen. Sodann kann das Filament mit einem geschmolzenen Metall zusammengebracht werden, um auf die Faser eine Metallbeschichtung aufzubringen. Das geschmolzene Metall kann Aluminium oder eine andere geeignete Metallzusam mensetzung sein.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Düppel-Gegenstand, der ein glasartiges Oxidsubstrat mit den verschiedenen vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen ent hält, das mit einem Metallfilm beschichtet ist. Der Metall film weist eine mit elektromagnetischer Strahlung wechsel wirkende Größe und Form auf. Der Metallfilm und das Silicium dioxid-haltige Alkalimetalloxid-Material sind angeordnet, so daß der Metallfilm bei Exposition gegenüber Umgebungsfeuch tigkeit zu einer mit elektromagnetischer Strahlung nicht wechselwirkenden Form auflösbar ist.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen in der Umwelt abbaubaren, mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkenden Gegenstand mit einer Metallbeschichtung, die ebenfalls Dämpfungseigenschaften aufweist, indem aus den Alkalimetalloxid-Komponenten des Materials Metallhydroxide gebildet werden (bei Exposition gegenüber Feuchtigkeit), die die Metallbeschichtung mit Radar nichtwechselwirkend machen, wodurch die Dämpfungsreaktion hervorgerufen wird.

Die Metallfilmbeschichtung kann zur Erleichterung der Oxida tion und des Abbaus des Metallfilms mit einem Dotiermaterial dotiert sein. Das Dotiermaterial kann ein Salz enthalten, wie diejenigen, die in der U.S.-Patentschrift mit der Anmeldungs nummer 08/776 216 offenbart sind, deren Offenbarung hiermit als Referenz mitumfaßt ist. Solche geeigneten Gruppen von Dotiersalzen umfassen Metallhalogenid, Metallsulfat, Metall nitrat, Metallcitrat und Metallacetat, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Spezielle Spezies von Salzen können Lithiumchlorid, Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Zinkchlorid, Eisen(III)-chlorid und Kupfersulfat umfassen.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit elektromagnetischer Strahlung wechsel wirkenden Gegenstands, das folgendes umfaßt: Bilden eines Substrates der Zusammensetzung R₂O:SiO₂, worin R für ein Alkalimetall der Gruppe I steht und die Substratzusammenset zung ein bevorzugtes Molverhältnis von R₂O zu SiO₂ im Bereich von etwa 1:1 bis etwa 1 : 6 aufweist, mit einem am meisten bevorzugten Verhältnisbereich von etwa 1:2 bis etwa 1:4, und Aufbringen einer Metallbeschichtung auf das Substrat.

Weitere Aspekte, Eigenschaften und Ausführungsformen der Erfindung gehen deutlicher aus der folgenden Offenbarung und den beigefügten Ansprüchen hervor.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer mit elektro magnetischer Strahlung wechselwirkenden Flockenstruktur eines Gegenstands gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 zeigt ein Aufriß eines kugelförmigen, mit elektro magnetischer Strahlung wechselwirkenden Gegenstands gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Teil der Metallbeschichtung weggebrochen ist.

Fig. 3 ist eine isometrische Ansicht einer Faserstruktur eines mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkenden Gegenstand gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 4 erläutert ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung einer Faserstruktur eines mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkenden Gegenstands gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform der Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND IHRE BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Obgleich die Erfindung im Folgenden unter Bezugnahme auf einen mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkenden Gegenstand beispielhaft erläutert wird, ist bekannt, daß die Erfindung dadurch nicht eingeschränkt ist, sondern das erfindungsgemäße Siliciumdioxid-haltige Alkalimetalloxid- Material an sich sowie die Verwendung eines solchen Materials in anderen Strukturen, Vorrichtungen, Gegenständen und Anwendungen, bei denen die abbaubare Natur des Materials vorteilhaft eingesetzt werden kann, breit umfaßt. Beispiele für solche alternativen Anwendungen umfassen vorübergehende strukturelle Anwendungen, bei denen die feuchtigkeitsabbau bare Natur des Siliciumdioxid-haltigen Alkalimetalloxid- Materials günstig ist. Eine weitere Anwendung ist das Aus bringen von Getreide-Schutzmitteln, die als geliefertes Material in ein solches Siliciumdioxid-haltiges Material eingekapselt sind und als Reaktion auf die Bedingungen einer Feuchtigkeitsexposition, wie relative Feuchtigkeit, Niederschlag, Bewässerung etc., unter Freisetzung des Getreide-Schutzmittels (Herbizid, Pestizid etc.) abgebaut werden.

Allerdings wird das erfindungsgemäße Siliciumdioxid-haltige Material vorzugsweise in Verbindung mit einer dünnen Metall beschichtung bei Anwendungen wie bei in der Umwelt abbaubarem Düppel eingesetzt, bei denen die Feuchtigkeitsexposition dazu führt, daß das Alkalimetalloxid der Zusammensetzung Alkali metallhydroxide bildet, die mit der Metallbeschichtung unter Abbau derselben zu den entsprechenden Oxid- oder Hydroxidfor men reagieren. Außerdem ist das Siliciumdioxid-haltige Alkalimetalloxid-Material selbst bei Exposition gegenüber Feuchtigkeit abbaubar. Wird das Alkalimetalloxid aus dem Substrat herausgelöst, so zerbricht die physikalische Struk tur. Der metallbeschichtete Gegenstand zerbricht physika lisch, wenn das Substrat zerbricht. Dieser Typ von in der Umwelt abbaubarem Düppel unterscheidet sich von den Material beschichteten Gegenständen, die bisher einfach als "dämpfen de" Materialien beschrieben worden sind. Mit elektromagneti scher Strahlung wechselwirkende Gegenstände, die Dämpfungs eigenschaften aufweisen, d. h. sie zeigen hinsichtlich ihrer Fähigkeit zur Wechselwirkung mit elektromagnetischer Energie eine relative vorübergehende Reaktion, sind nicht notwendi gerweise in der Umwelt abbaubar.

Der metallbeschichtete erfindungsgemäße Substratgegenstand kann darum in geeigneter Weise als Düppel oder bei einer anderen Anwendung, bei der die beschleunigte Feuchtigkeits vermittelte Oxidation eines Metallfilms oder einer Metallbe schichtung erwünscht ist, eingesetzt werden. Bei der Anwen dung als Düppel werden sowohl militärische als auch nicht militärische Verwendungen betrachtet (erläuternde nicht militärische Verwendungen können ein Such- und Rettungswerk zeug, das von verirrten Personen abgegeben wird, ein Vermessungs- oder Kartographiewerkzeug zur Ortsbestimmung, meteorologische Wolkenanimpfung etc. einschließen). Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist ein feuchtigkeitsempfindli cher Schalter oder Sensor, bei dem der Metallfilm in Abwe senheit von Feuchtigkeit leitend ist, der aber bei Feuchtig keitsexposition schnell zu einer nichtleitenden Form oxidiert wird. Der Schalter- oder Sensorgegenstand fungiert dadurch als Stromkreis-Unterbrecherstruktur, die eingesetzt werden kann, um einen Alarm oder ein Gerät zu betätigen, das eine Funktion ausführt, die mit dem Vorhandensein von Feuchtigkeit in der überwachten Umgebung verknüpft ist.

Es wird darum davon ausgegangen, daß das erfindungsgemäße abbaubare Material eine breite Einsatzfähigkeit bei einer Vielzahl von Endanwendungen besitzt.

Wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen, so stellt Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Flockenstruktur eines mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkenden Gegen standes 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar. Der Gegenstand enthält einen Hauptkörperteil mit einer Hauptober fläche 12 und einer Hauptbodenfläche 14, die dazwischen eine Dicke B festlegen, zu der die Randfläche 16 gehört. Die Front 12 des Flockengegenstands besitzt eine maximale Rand-zu-Rand- Ausdehnung A. Die Ausdehnung A kann beispielsweise 10 Mikron und die Ausdehnung B beispielsweise 0,5 Mikron betragen.

Der Hauptkörperteil des Flockengegenstands baut ein Substrat element 17 mit einem Metallfilm 18 darauf auf. Das Substrat element ist aus einem Siliciumdioxid-haltigen Alkalimetall oxid-Material gebildet. Das Siliciumdioxid-haltige Alkalime talloxid-Material kann gleichzeitig mit dem Metallfilm mitge bildet worden sein, oder der Metallfilm kann darauf ander weitig abgelagert worden sein. Der Metallfilm kann mit den Ablagerungen 20 eines geeigneten Salzes dotiert sein, die auf die Oxidation des Metallfilms unter den Bedingungen von at mosphärischer Feuchtigkeit oder einer anderen Umgebungsfeuch tigkeit oder Feuchtigkeitsexposition beschleunigend wirken.

Der in Fig. 1 gezeigte Gegenstand reagiert bei Exposition gegenüber Umgebungsfeuchtigkeit unter Herauslösen des Alkali metalloxids aus dem Substratkörper und Bilden von Alkalime tallhydroxiden, die gegenüber dem Metallfilm 18 reaktiv sind.

Darum dient die Exposition gegenüber Umgebungsfeuchtigkeit unter dem Angriff der Alkalimetallhydroxide der Herbeiführung einer schnellen Oxidation der Metallbeschichtung, wodurch der leitende, mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkende Metallfilm in einen oxidierten, nicht wechselwirkenden Zu stand umgewandelt wird. Demnach erlaubt der Dämpfungscharak ter des erfindungsgemäßen Gegenstandes bei Düppel-Anwendungen die Streuung der Radar-"Kennung" des Gegenstandes innerhalb eines beschleunigten Zeitintervalls relativ zu der Lebens dauer der Radar-Kennung eines entsprechenden Gegenstands ohne das erfindungsgemäße Substrat.

Die spezielle Größe, Form und Struktur des erfindungsgemäßen Düppel-Gegenstands können für eine gegebene elektromagneti sche Strahlungswellenlänge leicht ohne zu langes Experimen tieren durch einfaches Variieren der Größe, Form und/oder Struktur des Gegenstands und Messen der interessierenden Wechselwirkungseigenschaften mit elektromagnetischer Strah lung (Reflexionsvermögen, Absorption, Streuung) bestimmt werden.

Die Ausdehnung der Substratdicke für einen teilchenförmigen Düppel-Gegenstand, wie hier im Folgenden in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben, ist der Durchmesser des Teilchens abzüg lich der Dicke der Metallbeschichtung, die im Falle der kuge ligen Struktur der Teilchendurchmesser D abzüglich zweimal der Beschichtungsdicke ist. Im Falle eines nicht teilchen förmigen Gegenstands in Flockenform besitzt die Oberfläche des Substrat-Gegenstands (senkrecht zu seiner Dicke) eine Rand-zu-Rand-Ausdehnung, die wünschenswerterweise nicht über 200 Mikron liegt. Im Falle einer Faserstruktur, wie hier im Folgenden in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben, liegt der Durchmesser des Gegenstands im allgemeinen nicht über 100 Mikron, mehr bevorzugt liegt er nicht über etwa 30 Mikron und am meisten bevorzugt liegt er nicht über etwa 25 Mikron, während die Faserlänge von mehreren Mikron bis zu mehreren Inch, sogar bis zu mehreren Fuß reichen kann. Die Faserlänge kann über einen breiten Bereich variieren, um den Gegenstand bei den Frequenzen von Interesse elektromagnetisch wechsel wirkend zu machen.

Das erfindungsgemäße Substrat des Düppel-Gegenstands enthält einen nichtleitenden Körper von gewünschter Struktur, wobei ein solcher Substratkörper aus einem feuchtigkeitsabbaubaren Material der Zusammensetzung R₂O:SiO₂ gebildet ist, worin R für ein Alkalimetall der Gruppe I (Natrium, Lithium, Kalium, Rubidium, Caesium oder Francium) oder für eine Kombination von Alkalimetallen der Gruppe I steht und die Substratzusam mensetzung ein Molverhältnis von R₂O zu SiO₂ aufweist, das im Bereich von etwa 1:1 bis etwa 1:6 liegt, mit einem bevorzug ten Molverhältnis von etwa 1:2 bis etwa 1 : 4. In der Zusam mensetzung R₂O:Si₂ können die R-Gruppen der Zusammensetzung jeweils gleich oder unterschiedlich voneinander sein.

Das feuchtigkeitsabbaubare Material kann ein Gemisch ver schiedener Siliciumdioxid-haltiger Alkalimetalloxid- Zusam mensetzungen enthalten, in denen jeweils die Komponenten unterschiedliche R-Gruppe aufweisen, z. B. kann das Material aus einer Kombination unterschiedlicher R₂O:Si₂O-Komponenten wie beispielsweise Na₂O:Si₂O, LiCsO:Si₂O und Rb₂O:Si₂O herge stellt sein. Bei dem erfindungsgemäßen glasartigen, Silicium dioxid-haltigen Alkalimetalloxid-Material können in solchen Kombinationsmaterialien alle geeigneten kompatiblen Komponen ten eines solchen Typs eingesetzt werden.

Die Exposition des erfindungsgemäßen glasartigen R₂O:Si₂O- Materials gegenüber Umgebungsfeuchtigkeit führt dazu, daß das Alkalimetalloxid aus dem Siliciumdioxid-haltigen Substrat herausgelöst wird und basische Alkalimetallhydroxide bildet. Bei Verwendung von Aluminium als Beispielmetall für den auf das feuchtigkeitsabbaubare Substrat aufgebrachten Metallfilm führt die Feuchtigkeitsexposition dazu, daß das Alkalimetall hydroxid Wasser bildet und damit reagiert und daß das Alumi nium ein Aluminat erzeugt. Wenn das Alkalimetallhydroxid beispielsweise Natriumhydroxid ist, so reagiert es mit Alumi nium und Wasser unter Bildung von Natriumaluminat gemäß der folgenden Gleichung:

2 Al(s) + 2 NaOH(aq) + 6 H₂O(l) → 2 NaAl(OH)₄(aq) + 3 H₂(g).

Als weiteres Beispiel wird, wenn in dem Siliciumdioxid-halti gen Material R₂O:Si₂O R = Kalium bedeutet, Kaliumhydroxid gebildet und reagiert mit Aluminium und Wasser unter Bildung von Kaliumaluminat:

2 Al(s) + 2 KOH(aq) + 6 H₂O(l) → 2 KAl(OH)₄(aq) + 3 H₂(g).

Demgemäß führt die vorgenannte Abbaureaktion dazu, daß das Metall (in dem speziellen angegebenen Beispiel Aluminium, obwohl für einen solchen Zweck jedes andere geeignete oxidierbare Metall eingesetzt werden kann) zu einer Form oxidiert, die nichtleitend ist und keine mit Strahlung wechselwirkende Kennung als Reaktion auf eine auftreffende Strahlung wie Radar (oder eine andere Strahlung mit Dipol- Wechselwirkung mit der Metallbeschichtung) erzeugt. Darum besitzt das Düppel-Material eine verschwindende, mit Radar wechselwirkende Kennung, die am Kriegsschauplatz oder einem anderen Betriebsort zum Fallenstellen und Tarnen eingesetzt werden kann.

Wird nun wiederum auf die Zeichnungen Bezug genommen, so stellt Fig. 2 einen Aufriß einer besonderen Struktur, die zum Teil weggebrochen ist, eines mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkenden Gegenstandes 22 gemäß einer weite ren Ausführungsform der Erfindung dar. Der Gegenstand 22 ist kugelförmig und symmetrisch bezüglich der Achse L-L mit einem Durchmesser D, der als Beispiel in der Größenordnung von 1,5 Mikron oder weniger, z. B. 0,2 bis 1,0 Mikron liegen kann.

Der Gegenstand 22 enthält in der gezeigten Ausführungsform ein nichtleitendes Siliciumdioxid-haltiges Alkalimetalloxid- Material R₂O-SiO₂, das zu einem kugeligen Trägerkörper 26 geformt ist, dessen Außenfläche darauf eine Beschichtung 28 aus Metall aufweist. Der Metallfilm kann in Abhängigkeit von der gewünschten Endanwendung des Gegenstandes von jeder geeigneten Dicke sein, z. B. entweder im Submikronbereich oder größer als 1 Mikron. Der Metallfilm kann mit den Ablagerungen 24, 30 eines Salzes oder eines anderen Mediums dotiert sein, um die Oxidation des Metallfilmes bei Umgebungsexposition zu beschleunigen. Beispielsweise kann der Gegenstand Dotieren oder diskontinuierliches oberflächliches Aufbringen eines Salzes sowie ein hygroskopisches Material einschließen, das bei Exposition gegenüber den umgebenden Feuchtigkeitsbedin gungen schnell atmosphärische Feuchtigkeit aufnimmt.

Fig. 3 ist eine isometrische, teilweise weggebrochene An sicht einer Faser-Struktur eines elektromagnetische Strahlung reflektierenden Gegenstandes 32 gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform enthält der Gegenstand 32 ein Fasersubstrat 34, das aus einem Sili ciumdioxid-haltigen Alkalimetalloxid-Material der Zusammen setzung R₂O:SiO₂ geformt ist, worin R für ein Alkalimetall der Gruppe I oder für eine Kombination von Alkalimetallen der Gruppe I steht, wie zuvor beschrieben. Das Substrat 34 besitzt die entsprechenden kreisförmigen Endflächen 36 und 38 mit dem Durchmesser D mit einer zylindrischen Hauptaußen fläche 40, die eine Länge L der Faser festlegt und darauf als Beschichtung den Metallfilm 42 zeigt.

Der Metallfilm 42 kann mit dem Dotiermaterial 46, wie einem Salz, einem hygroskopischen Material und/oder jedem anderen Material, das kontinuierlich oder diskontinuierlich auf den Film aufgebracht ist, dotiert sein, und das bei Exposition des Gegenstands gegenüber Feuchtigkeit auf den Abbauvorgang beschleunigend wirkt.

Als erläuterndes Beispiel für die Herstellung der erfindungs gemäßen, mit Strahlung wechselwirkenden Gegenstände kann das Substrat gebildet werden, indem die Oxide R₂O und SiO₂ und/ oder die Vorläufer solcher Oxide gemischt und die gemischten Oxide in einem Ofen erhitzt werden, bis die Oxidmaterialien unter Bildung eines feuchtigkeitsabbaubaren glasartigen Oxides der allgemeinen Zusammensetzung R₂O:Si₂O, worin die Substituenten R die zuvor gegebene Bedeutung besitzen, verschmolzen sind.

Zu diesem Zweck können das Alkalimetalloxid und das Silicium dioxid in einen Tiegel oder einen anderen Behälter gegeben werden, der in einen Hochtemperaturofen oder Brennofen gebracht wird, um das Verschmelzen der Materialien herbeizu führen und eine verschmolzene Masse zu ergeben, die das erfindungsgemäße abbaubare, glasartige Oxidmaterial R₂O:Si₂O aufbaut. Die abbaubare glasartige Oxidzusammensetzung kann dann weiter bearbeitet werden, um den Substratkörper zur anschließenden Metallisierung oder zur anderen Verwendung zu bilden.

Das von R₂O:Si₂O gebildete Substrat kann durch jedes geeignete Verfahren wie Eintauchen in geschmolzenes Metall oder Kontakt mit geschmolzenem Metall, durch chemische Beschichtungsver fahren oder Aufdampfverfahren oder durch jede andere Technik oder Methode, die aus der Technik bekannt ist, mit einem Metall beschichtet werden.

Beim Bilden eines Düppel-Gegenstands durch Metallisieren des erfindungsgemäßen glasartigen Oxidsubstrates kann ein Metal lisierungsverfahren wie in Fig. 4 gezeigt durchgeführt werden.

Wie erläutert, ist die glasartige Oxidzusammensetzung bei einer geeigneten Temperatur, so daß sie formbar ist, in dem Vorratsgefäß 50 als Quelle für das formbare glasartige Oxidmaterial enthalten. Das glasartige Oxidmaterial wird durch Anlegen eines geeigneten Druckes durch eine faserfor mende Düsenöffnung 52 gepreßt und zu einer Faser mit feinem Durchmesser 54 ausgezogen.

Die Düse kann aus Platin, einer Platinlegierung oder einer Legierung aus Platin und Platingruppenmetallen hergestellt sein.

Sodann wird die glasartige R₂O:Si₂O-Faser 54 mit einem Bad 56 aus geschmolzenem Aluminium in dem Gefäß 60 zusammengebracht, um auf der Faser eine Aluminiumbeschichtung zu bilden und um eine resultierende metallisierte Faser 62 herzustellen. Die metallisierte Faser R₂O:Si₂O kann beispielsweise einen Durch messer von 25 Mikron aufweisen und kann in Abhängigkeit vom Typ des ausgewählten Beschichtungsmetalls mit einer Metallbe schichtung von 0,1 bis 3 Mikron Dicke beschichtet sein. Die metallisierte Faser kann sodann zu Dipollängen geschnitten werden oder in Filamentform zum späteren Schneiden und Ver wenden verpackt oder anderweitig auf eine mit der Endanwen dung im Einklang stehende Weise weiterbearbeitet werden.

Das Folgende sind Beispiele, die zur weiteren Erläuterung der Erfindung angegeben sind. Diese Beispiele sollen nur der Erläuterung dienen und sollten nicht als Einschränkung der beanspruchten Erfindung betrachtet werden.

Ein zweckmäßiges Verfahren zur Bewertung der abbaubaren Substratmaterialien besteht in ihrer Exposition gegenüber siedendem Wasser. Herkömmliche Düppel-Substrate aus E-Glas überleben viele Stunden einer Exposition gegenüber siedendem Wasser ohne irgendwelche nennenswerten, morphologischen Änderungen. Die Substrate werden als abbaubar angesehen, wenn sie löslich sind oder nach einstündiger Exposition gegenüber siedendem Wasser eine starke Verschlechterung zeigen.

Die Beobachtungen erfolgten an Proben von Materialien, die in Aluminiumschalen in einer Laborumgebung gelagert wurden. Die Änderungen im physikalischen Aussehen nach kurzer Exposition gegenüber siedendem Wasser zeigte einen Grad von Abbaubarkeit an. Ein weiteres Zeichen der Abbaubarkeit ist das Ausmaß, in dem das Material hygroskopisch ist. Wenn das betreffende Material Feuchtigkeit akkumulierte oder klebrig wurde, wurde es als hygroskopisch angesehen.

BEISPIEL 1

15 g SiO₂ und 19,6 g K₂CO₃.H₂O wurden durch Mischen unter Ver wendung von Mörser und Pistill aus Aluminiumoxid miteinander kombiniert. Das Gemisch wurde in einen Aluminiumoxid-Tiegel gegeben und in einem Laborofen, der bei 1200°C gehalten wurde, erhitzt, um ein klares glasartiges Oxid mit der Zusam mensetzung 68 Mol-% SiO₂ und 32 Mol-% K₂O zu ergeben. Aus der geschmolzenen Masse wurden Fasern extrahiert, indem in die Masse ein Glasstab eingeführt und die Faser herausgezogen wurde. Zusätzliche Proben wurden gesammelt, indem der Inhalt des Tiegels auf eine Edelstahl-Platte gegossen wurde. Die Proben, die in siedendes Wasser eingetaucht wurden, lösten sich in weniger als 1 h auf. Die in der Laborumgebung ver bliebenen Proben wurden innerhalb weniger Stunden klebrig. Die Zusammensetzung wurde als abbaubar und sehr hygroskopisch angesehen.

BEISPIEL 2

15 g SiO₂ und 9,8 g K₂CO₃.H₂O und 6,3 g Na₂CO₃ wurden durch Mischen unter Verwendung von Mörser und Pistill aus Alumini umoxid miteinander kombiniert. Das Gemisch wurde in einen Aluminiumoxid-Tiegel gegeben und in einem Laborofen, der bei 1200°C gehalten wurde, erhitzt, um ein klares glasartiges Oxid mit der Zusammensetzung 68 Mol-% SiO₂, 16 Mol-% K₂O und 16 Mol-% Na₂O zu ergeben. Aus der geschmolzenen Masse wurden Fasern extrahiert, indem in die Masse ein Glasstab eingeführt und die Faser herausgezogen wurde. Zusätzliche Proben wurden gesammelt, indem der Inhalt des Tiegels auf eine Edelstahl- Platte gegossen wurde. Die Proben, die in siedendes Wasser eingetaucht wurden, lösten sich in weniger als 1 h auf. Die Proben, die in der Laborumgebung verblieben, wurden nach mehreren Stunden nicht klebrig. Die Zusammensetzung wurde als abbaubar, aber nicht hygroskopisch angesehen.

BEISPIEL 3

15 g SiO₂₁ 16,5 g K₂CO₃.H₂O und 0,4 g CaO wurden durch Mischen unter Verwendung von Mörser und Pistill aus Aluminiumoxid miteinander kombiniert. Das Gemisch wurde in einen Aluminium oxid-Tiegel gegeben und in einem Laborofen, der bei 1200°C gehalten wurde, erhitzt, um ein klares glasartiges Oxid mit der Zusammensetzung 70 Mol-% SiO₂, 28 Mol-% K₂O und 2 Mol-% CaO zu ergeben. Aus der geschmolzenen Masse wurden Fasern extrahiert, indem in die Masse ein Glasstab eingeführt und die Faser herausgezogen wurde. Zusätzliche Proben wurden gesammelt, indem der Inhalt des Tiegels auf eine Edelstahl- Platte gegossen wurde. Die Fasern mit dieser Zusammensetzung wurden nach Exposition gegenüber der Laborumgebung über Nacht leicht klebrig. Die Zusammensetzung wurde als abbaubar und leicht hygroskopisch angesehen.

BEISPIEL 4

15 g SiO₂, 13,3 g Na₂CO₃.H₂O wurden durch Mischen unter Ver wendung von Mörser und Pistill aus Aluminiumoxid miteinander kombiniert. Das Gemisch wurde in einen Aluminiumoxid-Tiegel gegeben und in einem Laborofen, der bei 1200°C gehalten wurde, erhitzt, um ein klares glasartiges Oxid mit der Zusam mensetzung 70 Mol-% SiO₂, 30 Mol-% Na₂O zu ergeben. Aus der geschmolzenen Masse wurden Fasern extrahiert, indem in die Masse ein Glasstab eingeführt und die Faser herausgezogen wurde. Zusätzliche Proben wurden gesammelt, indem der Inhalt des Tiegels auf eine Edelstahl-Platte gegossen wurde. Die Faserproben wurden zur Beobachtung in eine Aluminiumschale in der Laborumgebung gegeben. Nach mehreren Tagen beschlug die Oberfläche der Faser, allerdings wurde sie nicht klebrig. Die Zusammensetzung wurde als abbaubar, jedoch nicht als hygros kopisch angesehen.

Das abbaubare glasartige Oxid wurde in einen aufgeheizten Platintiegel mit einer Öffnung am Boden gegeben. Bei einer Temperatur von 1200°C floß das Material durch die Öffnung in dem Tiegel und wurde zu einer Faser gezogen, indem es um eine rotierende Walze geführt wurde. Die auf solche Weise herge stellten Fasern wurden mit Aluminium beschichtet, indem sie mit dem geschmolzenen Aluminiumbad wie in Fig. 4 in Kontakt gebracht wurden.

Obschon die Erfindung hier unter Bezugnahme auf die spezi ellen Ausführungsformen und Merkmale beschrieben worden ist, wird angenommen, daß die Anwendbarkeit der Erfindung dadurch nicht eingeschränkt ist, allerdings andere Variationen, Modifikationen und alternative Ausführungsformen umfaßt, und darum ist die Erfindung breit angelegt und umfaßt sämtliche derartigen alternativen Variationen, Modifikationen und anderen Ausführungsformen in ihrem Geist und Umfang.

Claims

1. Siliciumdioxid-haltiges Alkalimetalloxid-Material, das in Gegenwart von Feuchtigkeit abbaubar ist.

2. Metall-beschichteter Substratgegenstand, wobei das Sub strat aus einem abbaubaren Siliciumdioxid-haltigen Alkalimetall-oxid-Material gebildet ist und das Metall ein oxidierbares Metall ist.

3. Abbaubares glasartiges Oxid der Zusammensetzung R₂O:SiO₂, worin R für ein Alkalimetall der Gruppe I steht und R jeweils gleich oder voneinander verschieden sein kann.

4. Abbaubares glasartiges Oxid nach Anspruch 3, wobei R jeweils unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Natrium, Lithium und Kalium.

5. Abbaubares glasartiges Oxid nach Anspruch 3, wobei die Zusammensetzung R₂O:SiO₂ein Molverhältnis von R₂O zu SiO₂ im Bereich von etwa 1:1 bis etwa 1:6 aufweist.

6. Abbaubares glasartiges Oxid nach Anspruch 3, wobei die Zusammensetzung R₂O:SiO₂ ein Molverhältnis von R₂O zu SiO₂ im Bereich von etwa 1:2 bis etwa 1:4 aufweist.

7. Abbaubares glasartiges Oxid nach Anspruch 2, wobei das Metall mit einem Dotiermaterial dotiert ist, um die Oxidation des Metalls zu erleichtern.

8. Abbaubares glasartiges Oxid nach Anspruch 7, wobei das Dotiermaterial ein Salz enthält, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Metallhalogenid, Metallsulfat, Metallnitrat, Metallcitrat, Metallstearat und Metallacetat.

9. Abbaubares glasartiges Oxid nach Anspruch 7, wobei das Dotiermaterial ein Salz enthält, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Lithiumchlorid, Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Zinkchlorid, Eisen(III)-chlorid und Kupfersulfat.

10. Verfahren zur Herstellung eines Feuchtigkeits-abbaubaren glasartigen Oxids, das das Mischen der Oxide R₂O und SiO₂ und/oder der Vorläufer solcher Oxide miteinander zur Bildung einer Oxidmischung und das Erhitzen der Mischung bei erhöhter Temperatur bis zur gegenseitigen Verschmel zung der gemischten Oxide zur Bildung des glasartigen Oxids umfaßt.

11. Verfahren zur Herstellung eines Feuchtigkeits-abbaubaren Düppel-Gegenstandes, das das Mischen der Oxide R₂O und SiO₂ und/oder der Vorläufer solcher Oxide miteinander zur Bildung einer Oxidmischung und das Erhitzen der Mischung bei erhöhter Temperatur bis zur gegenseitigen Verschmel zung der gemischten Oxide zur Bildung eines glasartigen Oxids, das Formen des glasartigen Oxids zu einem Filament und das Aufbringen einer Metallbeschichtung auf das Filament umfaßt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Metall Aluminium enthält.

13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das glasartige Oxid durch eine Faserformdüse geführt wird, um das Filament zu bilden.

14. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Metallbeschichtung auf das Filament aufgebracht wird, indem das Filament mit geschmolzenem Metall zusammengebracht wird.

15. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Metallbeschichtung auf das Filament durch Aufdampfen aufgebracht wird.

16. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Metallbeschichtung mit einem Dotiermaterial dotiert wird, um die Oxidation der Metallbeschichtung bei Feuchtigkeitsexposition zu erleichtern.

17. Abbaubares glasartiges Oxid nach Anspruch 16, wobei das Dotiermaterial ein Salz enthält, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Metallhalogenid, Metallsulfat, Metallnitrat, Metallcitrat, Metallstearat und Metallacetat.

18. Abbaubares glasartiges Oxid nach Anspruch 16, wobei das Dotiermaterial ein Salz enthält, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Lithiumchlorid, Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Zinkchlorid, Eisen(III)-chlorid und Kupfersulfat.

19. Düppel-Gegenstand, enthaltend ein Substrat, das ein glasartiges Oxid der Zusammensetzung R₂O:SiO₂ enthält, worin R ein Alkalimetall der Gruppe I ist und R jeweils gleich oder voneinander verschieden sein kann, und einen auf das Substrat aufgebrachten Metallfilm.

20. Düppel-Gegenstand nach Anspruch 19, wobei der Metallfilm einen mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkenden Charakter besitzt.

21. Düppel-Gegenstand nach Anspruch 19, wobei der Metallfilm Aluminium enthält.

22. Düppel-Gegenstand nach Anspruch 19, wobei das Substrat in Form eines Filaments vorliegt.

23. Düppel-Gegenstand nach Anspruch 19, wobei der Metallfilm mit einem Dotiermaterial dotiert ist.

24. Düppel-Gegenstand nach Anspruch 23, wobei das Dotiermaterial ein Salz enthält, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metallhalogenid, Metallsulfat, Metallnitrat, Metallcitrat, Metallstearat und Metallacetat.

25. Düppel-Gegenstand nach Anspruch 23, wobei das Dotier material ein Salz ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lithiumchlorid, Natriumchlorid, Kalium chlorid, Zinkchlorid, Eisen(III)-chlorid und Kupfer sulfat.

26. Mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkender Ge genstand, der einen Metallfilm und ein Alkalimetall oxidmaterial enthält, wobei der Metallfilm eine mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkende Größe und Form besitzt, der Metallfilm und das Alkalioxidmaterial angeordnet sind, so daß der Metallfilm bei Exposition gegenüber Umgebungsfeuchtigkeit zu einer mit elektro magnetischer Strahlung nicht wechselwirkenden Form ab baubar ist.

27. Mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkender Ge genstand nach Anspruch 26, wobei der Metallfilm zu einer mit elektromagnetischer Strahlung nicht wechselwirkenden

Form abbaubar ist durch die Zersetzung einer Alkali metalloxid-Komponente des Alkalimetalloxid-Materials zu einem Metallhydroxid, das mit dem Metallfilm reagiert und den Metallfilm dadurch mit elektromagnetischer Energie nicht wechselwirkend macht.

28. Mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkender Ge genstand nach Anspruch 26, wobei die Größe, Form und die elektromagnetischen Eigenschaften des Metallfilms dem Gegenstand einen elektromagnetische Strahlung reflektie renden Charakter verleihen.

29. Mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkender Ge genstand nach Anspruch 26, wobei die Größe, Form und die elektromagnetischen Eigenschaften des Metallfilms dem Gegenstand einen elektromagnetische Strahlung absorbie renden Charakter verleihen.

30. Mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkender Ge genstand nach Anspruch 26, wobei die Größe, Form und die elektromagnetischen Eigenschaften des Metallfilms dem Gegenstand einen elektromagnetische Strahlung reflektie renden Charakter und einen elektromagnetische Strahlung absorbierenden Charakter verleihen.

31. Mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkender Ge genstand nach Anspruch 26, wobei das Alkalimetalloxid- Material die folgende Zusammensetzung aufweist:
R₂O:SiO₂
wobei R ein Alkalimetall der Gruppe I ist.

32. Mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkender Ge genstand nach Anspruch 31, wobei die Zusammensetzung R₂O:SiO₂ ein Molverhältnis von R₂O zu SiO₂ im Bereich von etwa 1 : 1 bis etwa 1 : 6 aufweist.

33. Mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkender Ge genstand nach Anspruch 31, wobei die Zusammensetzung R₂O:SiO₂ ein Molverhältnis von R₂O zu SiO₂ im Bereich von etwa 1 : 2 bis etwa 1 : 4 aufweist.

34. Mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkender Ge genstand nach Anspruch 26, wobei der Metallfilm Aluminium enthält.

35. Mit Radar wechselwirkendes Düppel-Material, das folgendes enthält:

a) ein Substrat der Zusammensetzung:
R₂O:SiO₂
worin
R ein Alkalimetall der Gruppe I ist;
und
b) eine auf das Substrat aufgebrachte Metallbeschich tung, wobei die Exposition des Substrats gegenüber Umgebungsfeuchtigkeit dazu führt, daß Alkali metallhydroxide gebildet und die Metallbe schichtung oxidiert wird.

36. Mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkender Ge genstand nach Anspruch 35, wobei die Zusammensetzung R₂O:SiO₂ ein Molverhältnis von R₂O zu SiO₂ im Bereich von etwa 1:1 bis etwa 1:6 aufweist.

37. Mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkender Ge genstand nach Anspruch 35, wobei die Zusammensetzung R₂O:SiO₂ ein Molverhältnis von R₂O zu SiO₂ im Bereich von etwa 1:2 bis etwa 1:4 aufweist.

38. Mit Radar wechselwirkendes Düppel-Material nach Anspruch 35, wobei die Metallbeschichtung Aluminium enthält.

39. Verfahren zur Herstellung eines mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkenden Gegenstands, wobei das Ver fahren folgendes umfaßt:

a) Bereitstellung eines Substrats der Zusammensetzung:
R₂O:SiO₂
worin
R jeweils unabhängig ausgewählt ist aus Alkalimetallen der Gruppe 1;
b) Beschichten des Substrats mit einem Metall, wobei die Exposition des Substrats gegenüber Umgebungs feuchtigkeit dazu führt, daß Alkalimetallhydroxide gebildet werden und die Metallbeschichtung abgebaut wird.

40. Mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkender Ge genstand nach Anspruch 39, wobei die Zusammensetzung R₂O:SiO₂ ein Molverhältnis von R₂O zu SiO₂ im Bereich von etwa 1:1 bis etwa 1:6 aufweist.

41. Mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkender Ge genstand nach Anspruch 39, wobei die Zusammensetzung R₂O:SiO₂ ein Molverhältnis von R₂O zu SiO₂ im Bereich von etwa 1 : 2 bis etwa 1:4 aufweist.

42. Verfahren zur Herstellung eines mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkenden Gegenstands nach Anspruch 39, das außerdem das Verschmelzen von Siliciumdioxid mit einem Alkalimetalloxid der Gruppe I zur Bildung des Substrats umfaßt.

43. Verfahren zur Herstellung eines mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkenden Gegenstands nach Anspruch 39, wobei das Substrat eine Faser ist.

44. Verfahren zur Herstellung eines mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkenden Gegenstands nach Anspruch 39, wobei das Substrat mit Metall beschichtet wird, in dem das Substrat mit geschmolzenem Metall zusammengebracht wird.

45. Verfahren zur Herstellung eines mit elektromagnetischer Strahlung wechselwirkenden Gegenstands nach Anspruch 39, wobei das Substrat eine Kombination von unter schiedlichen R₂O:SiO₂-Zusammensetzungen enthält.