DE310134C

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Publication number: DE310134C
Application number: DENDAT310134D
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Die Herstellung von blasenfrei geschmolzenem Quarz, wie solcher für optische Instrumente benötigt wird, ist mit größten Schwierigkeiten verknüpft, da die Entfernung einmal im Quarz befindlicher Luftblasen infolge der Zähigkeit de* geschmolzenen Quarzes zur Zeit ausgeschlossen ist. Es sind in dieser Hinsicht viele Versuche angestellt worden und ist auch eine ganze Reihe Verfahren, welche teils die Luftleere, teils Luft-ίο pressung benutzen, druckschriftlich bekannt.The manufacture of bubble-free fused quartz such as those used for optical instruments is required is associated with the greatest difficulty, since the removal is once in the quartz existing air bubbles due to the toughness of the * fused quartz is currently excluded. There have been many attempts in this regard has been employed and is also a whole series of procedures, which are partly empty, partly air-ίο use pressing, known in print.

Während alle bisher bekannten Verfahren entweder in der Leeren oder unter Druck schmelzen, beruht mein Verfahren darauf, die beiden Mittel zu vereinigen. Zu diesem Behufe ist folgende Anordnung getroffen worden:While all previously known processes melt either in the void or under pressure, my procedure is based on combining the two means. To this end is the following Order has been made:

In einem vollständig luftdicht verschlossenem Gefäß, das in bezug auf Dichtheit bei Luftleere und.hohem Druck geprüft sein muß, wird nötigenfalls zerkleinerter Quarz in einem TiegelIn a completely airtight vessel, which is air-tight with regard to tightness und.high pressure must be checked, if necessary crushed quartz is in a crucible

ao elektrisch geschmolzen. Ehe die Schmelze beginnt, muß in dem Raum Luftleere herrschen; die Pumpe muß während des ganzen Vorganges arbeiten, da die sich während der Schmelze bei der hohen Temperatur entwickelnden Dämpfeao electrically melted. Before the melt begins there must be a vacuum in the room; the pump must be used during the entire process work, because the vapors developing during the melting at the high temperature

»5 und Gase sonst die Leere vermindern würden. Sobald die Schmelze erreicht ist, wird die Pumpe abgestellt, das entsprechende Ventil geschlossen und ein anderes geöffnet, das gepreßtes das in denselben Raum einströmen läßt, ζ. B. Kohlensäure Der Schmelzvorgang darf hierbei nicht unterbrochen weiden, vielmehr soll eine Zeitlang die Schmelze unter Druck bestehen bleiben.“5 and gases would otherwise diminish the void. As soon as the melt is reached, the Pump switched off, the corresponding valve closed and another opened, the pressed one that flows into the same space, ζ. B. Carbonic acid The melting process must not graze interrupted, rather the melt should be under pressure for a while remain.

Das Schmelzen in der Leere soll naturgemäß das Zusammenfließen der einzelnen Quarzteilchen ohne neue Lufteinschlüsse bewirken. Es entwickeln sich aber in den einzelnen Quarzstückchen kleine Gasbläschen, die rings von der Masse umgeben sind und die nicht abgesaugt werden können. Diese Gasbläschen dehnen sich infolge der hohen Temperatur während des Schmelzens beträchtlich über den Umfang hinaus, den sie bei gewöhnlicher Temperatur haben würden, und können sich, wenn die Schmelze später von außen erkaltet, nicht mehr zusammenziehen, da es die Zähigkeit des erstarrenden Quarzes nicht gestattet. Nach dem Erkalten würde in diesen Blasen ein starker Minderdruck herrschen. Dies ist nachzuweisen, da Luftblasen an der Oberfläche von geschmolzenem Quarz mit lautem Krach zerspringen, ähnlich wie eine kleine Glühlampe, wenn man sie zerstört.Melting in the void is supposed to be natural cause the individual quartz particles to flow together without new air inclusions. It but small gas bubbles develop in the individual pieces of quartz, which are surrounded by the Mass are surrounded and cannot be sucked off. These gas bubbles stretch due to the high temperature during melting considerably over the circumference, which they would have at normal temperature, and can no longer cool down when the melt later cools from the outside contract, as the toughness of the solidifying quartz does not allow it. After this If the bubbles cool down, there would be a strong reduced pressure. This must be proven as air bubbles burst on the surface of molten quartz with a loud noise, similar to a small incandescent lamp when you destroy it.

Der Minderdruck in den Luftblasen beding! aber starke Spannungen in dem umgebenden Ouarzglase und ungleiches Lichtbrechungsvermögen. The reduced pressure in the air bubbles is conditional! but strong tension in the surrounding Ouarzglas and unequal refractive power.

Es muß also ein Überdruck angewendet werden, um diese Gasbläschen auf den Raum einzuschränken, den sie bei gewöhnlicher Temperatur haben würden.An overpressure must therefore be applied in order to restrict these gas bubbles to the room, that they would have at ordinary temperature.

Hierzu ist praktisch ein Druck erforderlich, der den berechneten Druck von beiläufig 8 Atm., je nach der Größe der Schmelze, mehr oder weniger übersteigt, was mit der Zähigkeit der Masse zusammenhängt. Nach bisherigen Erfahrungen sind bei plattenförmigen Schmelzen von 1 bis 2 cm Dicke etwa 12 Atm. angemessen.For this, a pressure is practically required that the calculated pressure of incidental 8 atm., Depending on the size of the melt, more or less exceeds what is related to the toughness related to the mass. According to previous experience, plate-shaped melts 1 to 2 cm thick are about 12 atm. appropriate.

Ein unter zu hohem Druck erkaltetes Quarzstück muß naturgemäß eine große innere Spannung besitzen, die es für optische Zwecke untauglich macht. Jedoch wirkt eine Überschreitung des Druckes nicht in demselben Maße schädlich wie eine Unterschreitung entspreA chend der Tatsache, daß eine Gasblase bei 10 Atm. ^x/₁₀ desjenigen Volumens besitzt wie bei r Atm., daß dagegen eine weitere Steigerung um 10 Atm. das Volumen nur noch auf die Hälfte reduziert.A piece of quartz that has cooled down under too high pressure must naturally have great internal tension, which makes it unsuitable for optical purposes. However, if the pressure is exceeded, it does not have the same detrimental effect as if it is undershot, corresponding to the fact that a gas bubble is at 10 atm. ^x / _{10 of} that volume has as with r Atm., that on the other hand a further increase of 10 Atm. the volume only reduced by half.

Claims

Patent Claims:

1. Method ζ do melting quartz, characterized in that the same in a space is electrically melted, which is pumped out until the quartz is liquid, and which is filled with compressed gas as soon as the quartz has melted, and remains filled with compressed gas until the quartz has solidified. This for the purpose of a to obtain bubble-free melt material.

2. A method for melting quartz according to claim 1, wherein that of the void following Gas pressure is so dimensioned that it forces the enclosed gas bubbles to occupy the space they normally would Temperature. This for the purpose of avoiding internal stresses in the melt material.