DE2024912A1 - Optisches Glas mit anomaler Teildispersion - Google Patents
Optisches Glas mit anomaler TeildispersionInfo
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Description
Unser Zeichen: A 1758 633 Wetzlar,den. 15 . Mai 1970
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. -
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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;
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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-$> gemäß vorliegender Erfindung aufgeführt.
Die erreichten Werte für die Brechzahl, die Abbe-Zahl und die anomale TeildispeisLon sind ebenfalls angegeben.
- h
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Schmelz-Nr.
| SiO2 | Gew. -* | 14,9 | 12,9 | 12,9 | 10,9 | io,9 |
| MoI-* | 21 ,8 | 19,0 | 19,2 | 18,2 | 18,0 | |
| B2°3 | Gew.-* | 20,6 | 20,6 | 20,6 | 14,6 | 14,6 |
| MoI-* | 25,9 | 26,0 | 26,3 | 20,8 | 20,6 | |
| GeO2 | Gew.-* | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 |
| MoI-* | 11,7 | 11,7 | 11,9 | 13,3 | 13,2 | |
| Li2O | Gew.-* | 6,8 | 6,8 | 6,8 | 6,8 | 6,8 |
| MoI-* | 19,9 | 19,9 | 20,2 | 22,6 | 22,4 | |
| Na2O | Gew. -* | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
| MoI-* | 1,6 | 1,6 | 1,6 | 1,8 | 1,8 | |
| ZnO | Gew.-* | 3,1 | 3,1 | 3,1 | 3,1 | 3,1 |
| MoI-* | 3,4 | 3,4 | 3,5 | 3,8 | 3,8 | |
| La2O3 | Gew.-* | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | - |
| MoI-* | o,3 | 0,4 | 0,3 | 0,4 | - | |
| Al2O3 | Gew.-* | 9,0 | 11,0 | 9,0 | 1,5 | 1,5 |
| MoI-* | 7,8 | f9,5 | 7,9 | 1,5 | 1,5 | |
| ZrO2 | Gew.-* | 3,4 | 3Λ | 3,4 | 5,4 | 6,7 |
| Mol-% | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 4,4 | 5,5 | |
| Ta 0 | Gew.-* | 25,8 | 20,8 | 22,8 | 22,8 | 22,8 |
| MoI-* | 5,-1 | 4,1 | 4,6 | 5,2 | 5,2 | |
| wo | Gew.-* | - | 5,0 | "5,0 | 18,5 | 18,5 |
| MoI-* · | - | 1,9 | 2,0 | 8,0 | 8,0 |
1,6462 1,6460 1,6521 1,7221 1,721.2
44,8 43,6 44,0 37,8 37,6
- 3,3 - 4,7 - 6,4 - 4,4 - 5,0
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Tabelle 1 (Fortsetzung)
Schmelz-Nr.
10
| SiO2 | V | Gew.-$> | 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 |
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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 $J bezogen. Die umgerechneten
Gewichtsprozente dsr drei Glasbildner sind in der
Tabelle 2 angegeben.
Tabelle 2 (in Gew.-^a
| 1 | 1 | 2/3 | h/5/6 | ,6 | 23 | 7 | 25 | 8 | 26 | 9 | 1 | 0 | |
| Schmelz-Nr. | 30, | 6 | 27,2 | 27 | ,0 | 39 | ,8 | 39 | ,6 | 39 | ,2 | 25 | ,9 |
| SiO2 | 3 | k3,k | 37 | Λ | 37 | ,0 | 35 | ,2 | 3* | ,8 | 37 | ,8 | |
| B2°3 | 28, | 29, h | 35 | ,2 | ,9 | 36 | ,3 | ||||||
| GeO2 | |||||||||||||
- 7 109849/0760
2024812
A 1758 I5.5.7O
Die in der graphischen Darstellung eingetragenen 7 Punkte
entsprechen den in den Tabellen 1 und 2 aufgeführten zehn
Schiuelzbei spiel en.
109849/0760
Claims (1)
- 2024S12A 1758 15.5.70An spruchOptisches Glas mit anomaler Teildispersion nach dem Hauptpatent ... (Patentanmeldung P I5 96 876.0-^5), das aus Gemengen erschmolzen ist, die aus folgenden Bestandteilen zusammengesetzt sind:a) als Glasbildner Kieselsäure, Borsäureund Germaniumoxid von 37 - 50 Gew.-^wobei die Kieselsäure mindestens 8 Gewo-?u, die Borsäure mindestens 12 Gew.-^j und das Germaniumoxid mindestens 10 Gew.-$ 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
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2024912A Expired DE2024912C3 (de) | 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 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| DE (1) | DE2024912C3 (de) |
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Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| NL7603832A (nl) * | 1976-04-12 | 1977-10-14 | Philips Nv | Glassamenstellingen. |
| CN104909559B (zh) * | 2014-03-13 | 2019-07-09 | 成都光明光电股份有限公司 | 具有负向反常色散的光学玻璃和光学元件 |
-
1970
- 1970-05-22 DE DE2024912A patent/DE2024912C3/de not_active Expired
-
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- 1971-05-14 GB GB04954/71A patent/GB1293285A/en not_active Expired
- 1971-05-14 JP JP46031983A patent/JPS5134407B1/ja active Pending
- 1971-05-20 US US145321A patent/US3690905A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| GB1293285A (en) | 1972-10-18 |
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| FR2090201A1 (de) | 1972-01-14 |
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