DE2024912A1 - Optisches Glas mit anomaler Teildispersion - Google Patents

Optisches Glas mit anomaler Teildispersion

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DE2024912A1 DE19702024912 DE2024912A DE2024912A1 DE 2024912 A1 DE2024912 A1 DE 2024912A1 DE 19702024912 DE19702024912 DE 19702024912 DE 2024912 A DE2024912 A DE 2024912A DE 2024912 A1 DE2024912 A1 DE 2024912A1
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Description

Unser Zeichen: A 1758 633 Wetzlar,den. 15 . Mai 1970
Bl/Pe PotfftKh210/211
Optisches Glas mit anomaler Teildispersion
Gegenstand der vorliegenden Erfindung (Zusatz zur Hauptanmeldung P I5 96 876.0-45) sind neue, germaniumhaltige optische Gläser mit anomaler Teildxspersion und verbesserten chemischen BigenschaTben.
In der Ilauptanmeldtuig werden optische Krongläser beschrieben, die aus einem Gemenge erschmolzen werden, das als Glasbildner lediglich SiO0 und B_0 enthält und deren Brechzahlen η zwischen. 1,5^· und 1,64 liegen, wobei anomale negative Teildispersionswertc Δ ν zwischen -3 und -\h auftreten.
Bei der Weiterführung der Untersuclmiigen dieses Glassystems wurde nun überraschenderweise gefunden, daß ein wesentlicher Zusatz von Ge0_ -zu dem bereits bekannten Gemenge zu Gläsern führt, die wesentlich höhere Brechzahlen aufweisen. ^
Damit wird die dringende Forderung der rechnenden Optiker nach Glassysfceinen mit höheren Brechzahlen bei Beibehaltung bzw. nur geringer Abschwächung der Werte der anomalen Teildxspersion weitgehend erfüllt.
Der Zusatz von GeO? in Gläsern ist seit langem bekannt. Bereits V.M.Goldschmidt erwähnt in seinem Buch: "Geochemische Verteilung der Elemente" die Möglichkeit der Verwendung von GeO„. Darüber hinaus weisen eine Anzahl von Patentschriften auf die glasbildenden Eigenschaften des hin.
— 2. -
109Ö49/0760
A 1758 15.5.70
Es wurden auch bereits reine GeO^-Gläser wegen ihrer besonderen optischen Eigenschaften im IR-Bereich industriell hergestellt. Weiterhin ist auch bereits der teilweise oder vollständige Ersatz des SiO_ durch GeO_ für spezielle IR-durchlässige Gläser bekannt. '
¥ird jedoch verlangt, daß die optischen Gläser im sichtbaren Bereich ganz bestimmte physikalische Eigenschaften, wie
Brechzahl η , .Abbe-Zahl ν und insbesondere anomale Teildise e
persion Av > aufweisen sollen und darüber, hinaus leicht, fehlerfrei und reproduzierbar zu erschmelzen seien, daß außerdem auch die chemischen Eigenschaften den hohen Anforderungen an die Stabilität und Resistenz der Gläser genügen, dann.sind alle geforderten physikalischen und chemischen Parameter nur bei wohl definierten Gemengezusammensetzungen zu erfüllen.
Die Aufgabe dieser Erfindung ist es, neue optische Gläser mit derart verbesserten Eigenschaften zu entwickeln» Unter einer Vielzahl von Variationsmöglichkeiten von Gemengezusammensetzungen wurden daher solche ausgewählt, die den oben beschriebenen Forderungen entsprechen.
Erfindungsgemäß werden diese Gläser aus Gemengen erschmolzen, die zusammengesetzt sind aus:
a) 37 - 50 Gew.-^o der Glasbildner SiO2, Bg0 und GeO2, wobei SiO„ mit mindestens 8 Gew.-^, BpO mit mindestens 12 Gew. -fo und GeO2 m^ mintiestens 10 Gew.~ia vertreten sind;
b) mindestens 6 Gew. -fo der Alkalioxide Li2 0 und/ oder Na2O, wobei das Gewichtsverhältnis LigO/Nap angenähert 6 beträgt;
o) mindestens 2 Gew.-^ der Oxide der Elemente aus der Gruppe Zink und Cadmium;
109849/0^60
2024812
A 1758 15.5.70
d) O - 13 Gew. ~fo der Oxide der Elemente aus der Gruppe Aluminium und Lanthan;
e) 3 - 8 Gew.-^> Zirkonoxid, und
f) 25 - k2 Gew.-^a der Oxide von Tantal und/oder Wolfram bzw. Niob, wobei TapO- mit mindestens 20 Gew.-^ vertreten ist.
In der Tabelle 1 sind zehn Beispiele mit ihren Gemengezusammensetzungen in Gew.-fi und Mol-$> gemäß vorliegender Erfindung aufgeführt. Die erreichten Werte für die Brechzahl, die Abbe-Zahl und die anomale TeildispeisLon sind ebenfalls angegeben.
- h
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Tabelle 1
Schmelz-Nr.
SiO2 Gew. -* 14,9 12,9 12,9 10,9 io,9
MoI-* 21 ,8 19,0 19,2 18,2 18,0
B2°3 Gew.-* 20,6 20,6 20,6 14,6 14,6
MoI-* 25,9 26,0 26,3 20,8 20,6
GeO2 Gew.-* 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0
MoI-* 11,7 11,7 11,9 13,3 13,2
Li2O Gew.-* 6,8 6,8 6,8 6,8 6,8
MoI-* 19,9 19,9 20,2 22,6 22,4
Na2O Gew. -* 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1
MoI-* 1,6 1,6 1,6 1,8 1,8
ZnO Gew.-* 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1
MoI-* 3,4 3,4 3,5 3,8 3,8
La2O3 Gew.-* 1,3 1,3 1,3 1,3 -
MoI-* o,3 0,4 0,3 0,4 -
Al2O3 Gew.-* 9,0 11,0 9,0 1,5 1,5
MoI-* 7,8 f9,5 7,9 1,5 1,5
ZrO2 Gew.-* 3,4 3,4 5,4 6,7
Mol-% 2,5 2,5 2,5 4,4 5,5
Ta 0 Gew.-* 25,8 20,8 22,8 22,8 22,8
MoI-* 5,-1 4,1 4,6 5,2 5,2
wo Gew.-* - 5,0 "5,0 18,5 18,5
MoI-* · - 1,9 2,0 8,0 8,0
1,6462 1,6460 1,6521 1,7221 1,721.2
44,8 43,6 44,0 37,8 37,6
- 3,3 - 4,7 - 6,4 - 4,4 - 5,0
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2024S12
A 1758 15.5.70
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Schmelz-Nr.
10
SiO2 V Gew.-$> 1 10,9 8,9 10,2 10,5 10,0
Mol-# 18,4 15,0 16,0 17,5 16,4
B2O3 Gew. -io 14,6 14,6 15,6 15,6 14,6
MoI-^. 21 ,0 21 ,2 22,0 22,2 21,0
GeO2 Gew. -io 14,0 14,0 14,0 14,0. 14,0
"Mo1-^ 13,4 13,5 13,2 13,3 13,5
Li2O Gew. -^b 6,8 6,8 7,3 7,0 7,0
Mol-$ 22,8 23,0 24,2 23,3 23,6
Na2O Gew,-^o - 1,1 - - -
Mol-$ - 1,8 - - -
ZnO Gew. -°ß> 3,1 3,1 3,1 . 3,1 3,1
Mol-$ 3,8 3,9 3,8 3,8 3,8
La 0 Gew.-^ 1,3 1,3 - - -
,MO JL ■■■ /ο 0,4 0,4 - -
Al2O3 Gew. -io 1,5 1,5 - - 1,5
Mo 1-^ά 1,5 1,5 - - ■ 1,5
ZrO2 Gew.-^ 6,5 7,4 8,0 8,0 8,0
MoI-^t .5,4 6,3 6,5 6,5 6,6
Ta 0 Gew. -io 22,8 22,8 22,8 22,8 22,8
Uol-io 5,2 5,3 5,2 5,2 5,3
¥0 Gew. -^o 18,5 18,5 19,0- 19,0 19,0
MoI-^ 8,1 8,1 8,2 8,2 8,3
η
e
,7255 1,7323 1,7330 1,7330 1,7295
V
e
37,6 37,2 37,3 37,1 37,2
- 4 5 - 4,5 - 3,6 - 3,0 - _ 3,4
109849/0760
2024S12
A 1758 15.5.70
Vie die Tabelle zeigt, sind nach der Erfindung GeCK-haltige Glasmengen erschmelzbar, deren Brechzahlen erheblich über denjenigen der Gläser nach der Hauptanmeidung liegen; damit steht dem rechnenden Optiker ein breites Angebot spezieller Gläser zur Verfügung.
Die Schmelzanweisung besteht darin, daß 1-2 kg des Gemenges im Platintiegel bei 1300°C eingeschmolzen und etwa eine Stunde auf einer Temperatur von 14OO°C unter ständigem Rühren gehalten und homogenisiert wird. Dann wird weiter unter ständigem Rühren die Temperatur auf 125O°C gesenkt und bei 800°C auf vorgewärmte Stahlformen abgegossen.
Die Gläser nach vorliegender Erfindung sind leicht blasen- und schlierenfrei zu erschmelzen. Sie sind gegen atmosphärische Einflüsse sehr stabil.
In der Zeichnung ist das SiO - B_0 - GeO -Dreistoffdiagramm in Gew.-^ dargestellt. Die Gewichtsanteile der drei Glasbildner wurden für diese graphische Darstellung auf 100 $ [JE(SiO '+ BgO + GeO2) = 100 $J bezogen. Die umgerechneten Gewichtsprozente dsr drei Glasbildner sind in der Tabelle 2 angegeben.
Tabelle 2 (in Gew.-^a
1 1 2/3 h/5/6 ,6 23 7 25 8 26 9 1 0
Schmelz-Nr. 30, 6 27,2 27 ,0 39 ,8 39 ,6 39 ,2 25 ,9
SiO2 3 k3,k 37 Λ 37 ,0 35 ,2 3* ,8 37 ,8
B2°3 28, 29, h 35 ,2 ,9 36 ,3
GeO2
- 7 109849/0760
2024812
A 1758 I5.5.7O
Die in der graphischen Darstellung eingetragenen 7 Punkte entsprechen den in den Tabellen 1 und 2 aufgeführten zehn Schiuelzbei spiel en.
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Claims (1)

  1. 2024S12
    A 1758 15.5.70
    An spruch
    Optisches Glas mit anomaler Teildispersion nach dem Hauptpatent ... (Patentanmeldung P I5 96 876.0-^5), das aus Gemengen erschmolzen ist, die aus folgenden Bestandteilen zusammengesetzt sind:
    a) als Glasbildner Kieselsäure, Borsäure
    und Germaniumoxid von 37 - 50 Gew.-^
    wobei die Kieselsäure mindestens 8 Gewo-?u, die Borsäure mindestens 12 Gew.-^j und das Germaniumoxid mindestens 10 Gew.-$ beträgt;
    b) Oxide der Alkalielemente Lithium und/oder Natrium von mindestens 6 Gew.-1^, wobei das Gewientsverhältnxs Li„O/Na_O ^o beträgt;
    c) Oxide der Elemente aus der Gruppe Zink und Cadmium, mindestens 2 Gew.-^a;
    d) Oxide der Elemente aus der Gruppe AIuminium und/oder Lanthan, von O - I3 Gew.-^;
    e) Zirkonoxid von 3-8 Gew. -fa;
    f) Oxide der Elemente aus der Gruppe Tantal und/oder Wolfram bzw. Niob, von 25 - kZ wobei das Tantaloxid mindestens 20 Gew. -'ρ beträgt.
    109 8 49/0760
DE2024912A 1970-05-22 1970-05-22 Optisches Glas des Systems SiO tief 2 -B tief 2 0 tief 3 -GeO tief 2 mit negativen anomalen Teildispersionswerten Delta v tief e von -3,0 bis .6,4, Brechzahlen n tief e von 1,6460 bis 1,7330 und Abbe-Zahlen v tief e von 44,8 bis 37,1 Expired DE2024912C3 (de)

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