DE2033968A1 - Optische Glaser mit hohem Brechungs index - Google Patents

Description

MO 2 34-9 - Hn/hn

SOCIETE DES VERHERIES INDUSTRIELLES REUHIES DU LOING Levalloia Perret / Frankreich

Optische Gläser mit hohem Brechungsindex

Die Erfindung betrifft verbesserte optische Gläser mit einem Brechungsindex zwischen 1_S76 und 1_t85j die physikalische und thermische Eigenschaften aufweisen_? aufgrund deren sie insbesondere bei der Herstellung von umhüllten optischen Fasern verwendet werden können.

Es sind bereits sogenannte "optische Fasern" bekannt, die aus einem Kern aus einem Glas mit einem hohen Brechungsindex und einer Hülle aus einem Glas mit einem beträchtlich niedrigeren Brechungsindex bestehen und die dazu bestimmt sindj zu verhindern, daß das durch den Glaskern hindurchtretende Licht nicht teilweise außerhalb desselben verschwindet.

Die optischen Fasern, die erfindungsgemäße Gläser enthalten, sind insbesondere zur Herstellung von gasundurchlässigen Platten bestimmt, die durch Zusammenfügen solcher Fasern unter

009884/1958

BAD ORIGINAL

Druck und unter der Einwirkung von ?/ärme gebildet werden und zur Übertragung von Bildern durch Empfang der ausgestrahlten Energie durch einen kontinuierlichen Schirm im Innern einer Kathodenstrahlröhre verwendet werden. Diese Platten werden auch für Fenster in Kathodenstrahlröhren und in Bild« umformern (Bildwandlern) verwendete

Bisher hat man als Zentralfaser im wesentlichen an Blei reiche Gläser verwendet und vor kurzem wurden verschiedene, an Lanthan reiche Gläser verwendet-

In diesem Zusammenhang sei insbesondere auf die französische Patentschrift 1.4-96 225 verwiesen, in der ein Kern aus Lanthan enthaltendem Glas beschrieben ist, dessen prozentuale Zusammensetzung folgende ist:

SiO₂ 14

B₂O₃ 17

BaO 48*5

La₃O₅ 10,5

ThO₂ 10

Dieses Glas besitzt einen mittleren Brechungsindex von n^ =»

Erfindungsgemäß verwendet man einen Kern aus einem Glas mit einem Brechungsindex mit einem Wert von praktisch zwischen 1,76 und 1»85, der von einem thermoplastischen Material mit einem wesentlich niedrigeren Brechungsindex,■ "beispielsweise einem üblichen Kronglas, einem gewöhnlichen Watriumcalcrumglas oder einer Hülle aus einem synthetischen Kunststoffmaterial umhüllt ist, ao daß Glasfasern entstehen, die für die oben genannten Verwendungszwecke geeignet sind»

Die den Gegenstand der vorliegenden Anmeldung bildenden Gläser

009884/19S8 Iad original

.•iinö frei -von Bleioxyd, färbenden Verunreinigungen und enthalten nur wfMiig oder kein A.luminiumoxyd, Die auf diese Weise 3.rhaUGi:en J:'as&rr* weisen Aiisdehnungskooffizienten zwischen 20 und '100⁰V auf. die zwischen 85 und 98 χ Λ0~' liegen, wodurch er? w'igliüli ist, sie leicht mit einem Hüllenmaterial aus Keramik.: Glas oder Metall zu verschweißen,

Die erfindungsgemäßen Gläser, haben die nachfolgend in Gew„~% angegebenen Zusammensetzungen:

12 6	bis bis	24 12	wobei ~g <C	10 3
20 8	bis bis	35 15	SiO2ZB2O5 <
30	bis	40

ei J

La₂O₃
MO

worin MO ein oder mehrere zweiwertige Oxyde aus der Gruppe BaO, OaO, ZnO, SrO und/oder CdO bedeutet, und die folgende Bedingung erfüllt sein muß:

—ψ- K La^O-2-ZMO <C 1₅ .

als

8ie können außerdem Zusätze in einer Menge von 3 bis 12 % Elemente enthalten, welche die Aufgabe haben, den Brechungs~ index zu regulieren. die Entglasung zu vermeiden, die Verschlechterung oder Veränderung des Produktes zu'verhindern und den Ausdehnungskoeffizienten - der Paser einzuregulieren₀ Diese Elemente können unter den folgenden-Oxyden ausgewählt werden: Kb₂Oc, Al₃O,, ZrO₂, Μ,,Ο. TapO,- und/oder WO₅, wobei letzteres in einer Menge von weniger als einer Einheit verwendet wird_v um eine Verfärbung des Glases infolge der Anwesenheit von Verunreinigungen zu vermeiden.

M-¹/; den -"Orstehend genannten Komponenten ist 3s möglich^ eine

0 0 9884/1958 BAD OFUG^^L

Endzusammensetssung herzustellen * wie man sie in der Nähe der Ausdehnungskoeffizienten der für die Glashülle Terwen~ deten gewöhnlichen Natriumcalciumgläser findet und bei der man gleichzeitig den Brechungsindex im Innern der Hüekbehal~ tungsindexflache (plage d⁵indices retemis) einregulieren kann, ohne daß eine Enfcglasung eintritt«

In der nachfolgenden Tabelle sind einig© Beispiele für erfindungsgemäße technische Gläser angegeben*

BAD

009884/1958

O)
H
H
Φ

t—1

O

*>■

NN

co

ON

O

I

co

ί

D- VD

co

I

O

I

O

M

D-

^j-

SA

O

VD

KS

co

KN

O

M

c?»

tr·

co

3

M

UN

OJ

CJN

KN

LA

ω

O

τ-

lh-

x~

.-T"

LA

OJ

r~

V-

ω

τ-

O

OJ

KN

O

KN

ω

7

CO

I

J

Ο

O

H

Oi

cr>

CO

OJ

ω

I C*

KN

I

H

«-

Ι

OO

X

LA

KN

KN

LA

ω

O

τ

ω

OJ

*".

KN

I

I

i

I

KN IA

I

H

ω

OJ

Ο

KN

LA

ω

LA

CVJ

T"

*}

OJ

T-

iA

O KN

D-

J

Qt.

LA

I

OO

I

Τ" ^j"

I

CJV

er··

ω

■si*

«ι-

K~

OJ

!

τ~

I

O

I

co

ι

cn

CO

O^

O

OJ

D-

Ο

D—

I

Γ

I

KN

H

LA

VD

σ>

T-

CO

OJ

τ-

τ-

T-

KN

OJ

)

I

CO D-

I

Ο CVJ

I

H

OJ

D^

LA

OO

CVI

D-

IA

f« S-

CO

I

H

<t'

H

LA

C^

KN

LA

vd"

O

ΟνΙ

Γ

**"

ω

OJ

V

r*

ΙΑ

I

I

OO

I

O

I

CVJ

D—

LA

CO

KN

OJ

ι ■ ■■ ·*

CO

I

H

f.

C*-

#· -

IP.

H

LA

(J\

KN

LA

VD

IA

T"

OJ

*~

τ-

oO

g

CO

D-

CO

D-

H

er»

5>l ω co er» KN

VD I

ω ο ο UN ω ovj ι τ-Γ- τ- OJ τ- τ-

τ- ν-

Ι I IA I I

co

τ-

Ι I

I I

Sl

ω ο ο la τ- cn ι ω . ι ι la ι ι

τ- χ- τ- OJ OJ

co

I I

Hl ·> H LA H τ-

LA KN

OJ

LA τ-

D-

VD

T"

OO
ι ■ · ι. ι

LA
KN
CO

I I

OJ T-

Hl 4· Hj OJ

D- ίΑ KN OJ T-

LA CO
I- " I

if T"

I I

-P

03

VD CO O UN V0 Ρ» ■ I ν-

T- Γ W r C"

O OJ Η

O O O Q co co ^ 0 rd

LA OJ I «· I I T"

IA KN

D OJ O

- OJ O

IA O

OJ KN O O

J O OJ K

H OJ <d CO O

n M fs eh E*

009884/19

Aus der vorstehenden Tabelle geht hervor, daß die dort an gegebenen Zusammensetzungen alle den folgenden Bedingungen genügen:

12 < SiO₂ < 24 ) _wobei 10 _< ™fe _<:L0

6 4 B₂O₃ < 12 ) ^{6 ß}2°3 ³

20 < La₂0_?< 35

8< TiO₂ <15 _La 0

30 <C zweiwertige Oxyde ^ M0-<^40, v/ob ei ? <^ ?? <^ ^

worin 2MO aus der Gruppe der Oxyde BaO, CaO, ZnO, SrO und OdO ausgewählt wird und wobei gleichzeitig gilt

14< BaO < 30

0 < ZnO < 16

und 0<Sr0< 6 wobei 6<, CaO + SrO-C 16 oder 0< CdO < 6 wobei 6< ZnO + CdO < 20 3 <£ Zusatzelemente S "^ 12

worin ο aus der Gruppe der Oxyde HT^O-, ZrOp, A^O,, MpO (Alkalimetalloxyde)", ^ap^5 ^υη(^ ^®λ ausgewählt wird, wobei gleichzeitig für diese verschiedenen Zusätze die folgenden Bedingungen gelten.:

0 < Nb₂O₅<. 5 und QJiÖg/ifbgO, 2 < ZrO₂ < 5 0 -^ Al₃O₅ < 2

0< WO₅ 4

BAD ORlGiMAL

009884/Ί988

Claims (1)

1. F^ a Jb Q η t a n s ρ r _ U₁₁₁C₁₁₁ h _ntie

   Optische Gläser mit einem hohen Brechungsindex zwischen 1,76 und 1|85j gekennzeichnet durch die folgende, auf das Gewicht bezogene prozentuale Zusammensetzung an Grundkomponenten:

   SiO₂ 12 bis 24

   B₂O₇ 6 bis 12 ° ^Ö2^W3 ' ^p

   TiO₂ 8 bis 15

   La₂O-, 20 bis 35

   zweiwertigen Metalloxyden MO in einer solchen Menge, daß ihre Summe JElMO zwischen 30 und 40 liegt, wobei 2/3 </Ι^Ο,/ΜΟ<1 ist und

   die Zusatzelemente ö , deren Summe2a 0 zwischen 3 und 12 liegt,

   2_e Optische Gläser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als zweiwertige Metalloxyde MO BaO₅ CaO3 ZnO und/oder SrO in den folgenden Gewichtsmengen enthalten:

   BaO 14 bis 30

   CaO 6 bis 12

   ZnO 0 bis 16

   SrO 0 bis 6

   wobei CaO + SrO 2 bis 16

   3e Optische Gläser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als zweiwertige Metalloxyde MO BaO, CaO, ZnO und/oder CdO in den folgenden Gewichtsmengen enthalten:

   BaO 14 bis 30

   CaO 6 bis 12

   ZnO 0 bis 16

   CdO 0 bis 6

   wobei &< ZnO + CdO < 20

   009884/19S8

   BAD

   4β Optische Gläser nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet * daß ßie als Zusätze O NbgOc» SrO₂, AIgO,_s Sa₂O,- und/oder W(X. und die Alkalimetalloxyde HUO in den folgenden Gewichtsmengen enthalten:

   _n O bis 5 2 bis 5

   ₂₅ 0 bis 2 M₂O 0 bis 2

   Ta_o0_c + WO, 0 bis 2"

   5« Optische Gläser nach einem der Ansprüche i bis 4, gekennzeichnet durch ein Verhältnis von TiOg/HbgO- von ^> 2»

   60 Optische Fasern, deren Glaskern eine der in den Ansprüchen 1 bis 5 angegebenen Zusammensetzungen aufweist«, ^y~

   BAD ORSGiNAL

   0 9 8 8 4/1958