DE2024912C3 - 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 - Google Patents

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

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Description

a) 37 bis 50 Gewichtsprozent SiO2 + B2O8
+ GeOg mit den Bedingungen:
SiO2 mindestens 8 Gewichtsprozent, BfOs mindestens 12 Gewichtsprozent, GeO2 mindestens 10 Gewichtsprozent;
b) mindestens 6 Gewichtsprozent Na3O und/ oder Li2O mit der Bedingung, daß bei Vorhandensein beider Alkalioxide das Gewichtsverhältnis L2O zu Na2O etwa 6 beträgt; a5
c) mindestens 2 Gewichtsprozent ZnO und/ oder CdO;
d) O bis 13 Gewichtsprozent La2O, und/oder Al2O3; '
e) 3 bis 8 Gewichtsprozent ZrO2;
f) 25 bis 42 Gewichtsprozent Ta2O5 oder Nb2Os und beim Vorliegen von Ta2O5 wahlweise WO3 mit der Bedingung: Ta2O5 mindestens 20 Gewichtsprozent.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind neue, germaniumhaltige optische Gläser mit negativer anomaler Teildispersion und verbesserten chemischen Eigenschaften.
In der FR-PS 15 44 665 werden optische Krongläser beschrieben, die aus einem Gemenge erichmolzen werden, das als Glasbildner lediglich SiO2 und B2O3 enthält und deren Brechzahlen nt zwischen 1,54 und 1,64 liegen, wobei anomale negative Teildispersionswerte A ve zwischen —3 und —14 auftreten.
Bei der Weiterführung der Untersuchungen dieses Glassystems wurde nun überraschenderweise gefunden, daß ein wesentlicher Zusatz von GeO2 zu dem bereits bekannten Gemenge zu Gläsern führt, die neben negativen anomalen Teildispersionswerten noch wesentlich höhere Brechzahlen aufweisen, wodurch eine dringende Forderung der rechnenden Optiker nach Glassystemen mit höheren Brechzahlen bei Beibehaltung bzw. nur geringer Abschwächung der Werte der anomalen Teildispersion weitgehend erfüllt werden konnten.
Der Zusatz von GeO2 in Gläsern ist seit langem bekannt. Bereits V. M. G ο 1 d s c h m i d t erwähnt in seinem Buch: »Geochemische Verteilung der Elemente« die Möglichkeit der Verwendung von GeO2. Darüber hinaus weisen eine Anzahl von Patentschriften und sonstigen druckschriftlichen Veröffentlichungen, beispielsweise S ch rn i di-Vos s: »Die Rohstoffe zur Glaserzeugung«, 2. Auflage, Leipzig 1958, S. 137 und 138, auf die glasbildenden Eigenschaften des GeO2 hin.
Es wurden auch bereits reine GeO2-Gläser wegen ihrer besonderen optischen Eigenschaften im IR-Bereich industriell hergestellt. Weiterhin ist auch bereits der teilweise oder vollständige Ersatz des SiO2 durch GeO2 für spezielle IR-durchlässige Gläser bekannt.
Wird jedoch verlangt, daß die optischen Gläser im sichtbaren Bereich ganz bestimmte physikalische Eigenschaften, wie Brechzahl ne, Abbe-Zahl i> und insbesondere anomale Teildispersion Are, 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 bis 50 Gewichtsprozent SiO2 + B2O3 + GeO2 mit den Bedingungen:
SiO2 mindestens 8 Gewichtsprozent
B2O3 mindestens 12 Gewichtsprozent
GeO2 mindestens 10 Gewichtsprozent;
b) mindestens 6 Gewichtsprozent Na2O und/oder Li2O; mit der Bedingung, daß bei Vorhandensein beider Alkalioxide das Gewichtsverhältnis Li2O zu Na2O etwa 6 beträgt;
c) mindestens 2 Gewichtsprozent ZnO und/oder CdO;
d) O bis 13 Gewichtsprozent La2O3 und/oder Al2O3;
e) 3 bis 8 Gewichtsprozent ZrO2;
f) 25 bis 42 Gewichtsprozent Ta2O5 oder Nb2O5 und beim Vorliegen von Ta2O5 wahlweise WO3 mit der Bedingung: Ta2O5 mindestens 20 Gewichtsprozent.
In der Tabelle 1 sind zehn Beispiele mit ihren Gemengezusammensetzungen in Gewichtsprozent und Molprozent gemäß vorliegender Erfindung aufgeführt.
Die erreichten Werte für die Brechzahl, die Abbe-Zahl und die anomale Teildispersion sind ebenfalls angegeben.
Wie die Tabelle zeigt, sind nach der Erfindung GeO2-haltige Glasmengen erschmelzbar, deren Brechzahlen erheblich über denjenigen der Gläser der FR-PS 15 44 665 liegen; damit steht dem rechnenden Optiker ein breites Angebot spezieller Gläser zur Verfügung.
45
Tabelle 1
Schmelz-Nr. 123456789 10
Gewichtsprozent 14,9 12,9 12,9 10,9 10,9 10,9 8,9 10,2 10,5 10,0
Molprozent 21,8 19,0 19,2 18,2 18,0 18,4 15,0 16,0 17,5 16,4
Gewichtsprozent 20,6 20,6 20,6 14,6 14,6 14,6 14,6 15,6 15,6 14,6
Molprozent 25,9 26,0 26,3 20,8 20,6 21,0 21,2 22,0 22,2 21,0
Gewichtsprozent 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0 14,0
Molprozent 11,7 11,7 11,9 13,3 13,2 13,4 13,5 13,2 13,3 13,5
Gewichtsprozent 6,8 6,8 6,8 6,8 6,8 6,8 6,8 7,3 7,0 7,0
Molprozent 19,9 19,9 20,2 22,6 22,4 22,8 23,0 24,2 23,3 23,6
Gewichtsprozent 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 — 1,1 — — —
Molprozent 1,6 1,6 1,6 1,8 1,8 — 1,8 — — —
Gewichtsprozent 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1
Molprozent 3,4 3,4 3,5 3,8 3,8 3,8 3 9 3,8 3,8 3,8
Gewichtsprozent 1,3 1,3 1,3 1,3 — 1,3 1,3 — — —
Molprozent 0,3 0,4 0,3 0,4 — 0,4 0,4 — — —
Gewichtsprozent 9,0 11,0 9,0 1,5 1,5 1,5 1,5 — — 1,5
Molprozent 7,8 9,5 7,9 1,5 1,5 1,5 1,5 — — 1,5
Gewichtsprozent 3,4 3,4 3,4 5,4 6,7 6,5 7,4 8,0 8,0 8,0
Molprozent 2,5 2,5 2,5 4,4 5,5 5,4 6,3 6,5 6,5 6,6
Gewichtsprozent 25,8 20,8 22,8 22,8 22,8 22,8 22,8 22,8 22,8 22,8
Molprozent 5,1 4.1 4,6 5,2 5,2 5,2 5,3 5,2 5,2 5,3
Gewichtsprozent — 5,0 5,0 18,5 18,5 18,5 18,5 19,0 19,0 19,0
Molprozent — 1,9 2,0 8,0 8,0 8,1 8,1 8,2 8,2 8,3
in 1,6462 1,0460 1,6521 1,7221 1,7212 1,7255 1,7323 1,7330 1,7330 1,7295
ve 44,8 43,6 44,0 37,8 37,6 37,6 37,2 37,3 37,1 37,2
/Jv8 —3,3 —4,7 —6,4 —4,4 —5,0 —4,5 —4,5 —3,6 —3,0 —3,4
Die Schmelzanweisung besteht darm, daß 1 bis 2 kg bezogen. Die umgerechneten Gewichtsprozente der
des Gemenges im Platintiegel bei 13000C eingeschmol- drei Glasbildner sind in der Tabelle 2 angegeben,
zen und etwa eine Stunde auf einer Temperatur von
14000C unter ständigem Rühren gehalten und homo- Tabelle 2 (in Gewichtsprozent)
genisiert wird. Dann wird weiter unter ständigem 55 .—
Rühren die Temperatur auf 125O0C gesenkt und bei Schmelz-Nr.
8000C auf vorgewärmte Stahlformen abgegossen. j 2/3 4/5/6 7 8 9
Die Gläser nach vorliegender Erfindung sind leicht ' ~
blasen- und schlierenfrei zu erschmelzen. Sie sind cjq
gegen atmosphärische Einflüsse sehr stabil. 60 ρ q2
In der Zeichnung ist das SiO2 — B2O3 — GeO2-Drei- QeO3
Stoffdiagramm in Gewichtsprozent dargestellt. Die 2 Gewichtsanteile der drei Glasbildner wurden für
diese graphische Darbteilung auf 100% Die in der graphischen Darstellung eingetragenen
65 7 Punkte entsprechen den in den Tabellen 1 und
[Σ(SiO2 + B2O3 + GeO2) = 100%] aufgeführten zehn Schmelzbeispielen.
30,1 27,2 27,6 23,8 25,6 26,2 25,9
41,6 43,4 37,0 39,0 39,2 39,8 37,8
28,3 29,4 35,4 37,2 35,2 34,9 36,3
Hierzu 1 Blatt Zeichnunßen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Optisches Glas des Systems SiO2-B2O3—GeO2, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Erzielung von negativen anomalen Teildispersionswerten Ave von —3,0 bis — 6,4 Brechzahlen ne von 1,6460 bis 1,7330 sowie Abbe-Zahlen ve von 44,8 bis 37,1
    10
    aus Gemengen nut folgenden Bestandteilen erschmolzen worden ist:
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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