DE3123057A1 - OPTICAL FLUOROPHOSPHATE GLASSES IN AREA N (DOWN ARROW) E (DOWN ARROW) = 1.43-1.48 AND V (DOWN ARROW) E (DOWN ARROW) = 92-82 - Google Patents
OPTICAL FLUOROPHOSPHATE GLASSES IN AREA N (DOWN ARROW) E (DOWN ARROW) = 1.43-1.48 AND V (DOWN ARROW) E (DOWN ARROW) = 92-82Info
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Description
Optische KLuorophosphatgläser im Bereich von η = 1,43-1548 und ν = 92-82Optical fluorophosphate glasses in the range of η = 1.43-1 5 48 and ν = 92-82
Die Erfindung "betrifft optische Fluor ο phosphatglas er im Bereich von η = 1,43-1,43 und ν = 92-82 mit großer positiver anomaler Teildispersion und geringer Dispersion« Diese Gläser sind in der Lage, im wissenschaftlichen Gerätebau das sekundäre Spektrum optischer Systeme zu korrigieren· Sie sind dabei sowohl in mikro- als auch in makrooptischen Apochromaten einsetzbar.The invention "relates to optical fluorine ο phosphate glass in the field of η = 1.43-1.43 and ν = 92-82 with large positive anomalous Partial dispersion and low dispersion “These glasses are capable of being used in scientific device construction Correct the secondary spectrum of optical systems · You are doing both micro- and macro-optical Apochromats can be used.
Bisher werden in der Praxis beim Bau von besonders leistungsstarken Apochromaten meistens CaFp-Sinkristalle mit den optischen Parametern ne = 1,435, ve = 94,8, P-^1 = 0,477 und ΔΡ χ,, = 0,047 eingesetzt. Sie haben gegenüber Gläsern die bekannten ITachteile, daß ihre Herstellung bedeutend teurer und z« Z. nur in kleineren Abmessungen möglich'ist und sie sich schlechter be- und verarbeiten lassen, da sie bevorzugte Spaltrichtungen besitzen. Außerdem beeinträchtigen auftretende Kristallwachstumsfehler ihre optische Qualität. In dem genannten Dispersionsbereich sind sowjetische Patentgläser bekannt (DDR-Anmeldung: IVP 104 071). Diese Gläser beruhen auf der Basis von Bariummonofluorophosphat, BaPO3]?, als glasbildende Komponente. Ohne BaPO^I1 ist in dem genannten Patent keine Glasbildung möglich. Angaben zur Größe der anomalen ieildispersion (δΡ -ρ,-bzw. δ ν -Werte) werden in demSo far, CaFp sinking crystals with the optical parameters n e = 1.435, v e = 94.8, P- ^ 1 = 0.477 and ΔΡ χ ,, = 0.047 have been used in practice in the construction of particularly powerful apochromats. Compared to glasses, they have the well-known disadvantages that their production is significantly more expensive and currently only possible in smaller dimensions, and they are more difficult to work and process because they have preferred splitting directions. In addition, any crystal growth defects that occur impair their optical quality. Soviet patent glasses are known in the aforementioned dispersion range (GDR application: IVP 104 071). These glasses are based on barium monofluorophosphate, BaPO 3 ] ?, as a glass-forming component. Without BaPO ^ I 1 , no glass formation is possible in the patent mentioned. Information on the size of the anomalous oil dispersion (δΡ -ρ, and δ ν -values) is given in the
um « β · around «β
Patent nicht gemacht. Fluorophosphatgläser in dem genannten Dispersionsbereich auf der Basis von BaPO0I1 "besitzen eine geringe Viskosität und eine relativ große Eristallisationsneigung« Das ist für die Herstellung, Verarbeitung und Qualität der optischen Gläser nicht günstig·Patent not made. Fluorophosphate glasses in the above-mentioned dispersion range based on BaPO 0 I 1 "have a low viscosity and a relatively high tendency to crystallize. This is not favorable for the production, processing and quality of the optical glasses.
Das Ziel der Erfindung besteht in der Entwicklung von optischen Gläsern mit geringer Dispersion und hoher positiver anormaler Teildispersion, die in der Lage sind, sowohl in Mikro- als auch in Makrooptiken das sekundäre Spektrum korrigieren su können. Die Gläser sollen ein verfahrenstechnisch günstiges Verhalten aufweisen.The aim of the invention is to develop optical glasses with low dispersion and high positive anomalies Partial dispersion capable of both micro and Correct the secondary spectrum in macro optics. The glasses should behave favorably in terms of process technology exhibit.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Gläser aus 5,0-10,0 Mo 1% Metaphosphat und 95,0-90,0 II0I& Fluoriden erschmolzen werden. Dabei werden hauptsächlich als Metaphosphat Sr(POo) ρ und als Fluoride Kalzium·? Aluminiuin- und Magnesiumfluorid in folgenden Konzentrationen eingesetzt:The object set is achieved according to the invention in that glasses made from 5.0-10.0 Mo 1% metaphosphate and 95.0-90.0% IIOI & fluorides are melted. Mainly as metaphosphate Sr (POo) ρ and as fluoride calcium ·? Aluminum and magnesium fluoride used in the following concentrations:
Sr(PO3)2, La(PO3)3 5,0-10,0Sr (PO 3 ) 2 , La (PO 3 ) 3 5.0-10.0
MgF2, LiF 0-30,0 Mol/SMgF 2 , LiF 0-30.0 mol / S
CaF2, SrF2 36,0-57,0 Mol/5CaF 2 , SrF 2 36.0-57.0 moles / 5
AlF3, LaF3, SbF3 24,0-38,0 Mol%AlF 3 , LaF 3 , SbF 3 24.0-38.0 mol%
Gemäß der Erfindung kann Kalziumfluorid auch durch 0-51,0 Mo 1% Strontiumfluorid substituiert werden» Dadurch wird die Brechzahl erhöht, ohne daß sich die anderen optischen Parameter wesentlich verändern.According to the invention, calcium fluoride can also be added by 0-51.0 Mo 1% Strontium fluoride can be substituted »This increases the refractive index without affecting the other optical parameters change significantly.
Außerdem können erfindungsgemäß zur Erhöhung der Viskosität 0-2,5 Mo1% Strontiummetaphosphat durch Lanthanmetaphosphat ersetzt werden. Weiterhin ist es gemäß der Erfindung möglich, in dem oben genannten Konzentrationsbereich .Aluminiumfluorid" bis zu 10,0 Ho1% durch Lanthanfluorid oder Antimonfluorid und Magnesiumfluorid bis zu 26,0 Mol% durch Lithiumfluorid zu ersetzen. In addition, according to the invention, to increase the viscosity, 0-2.5 mol% of strontium metaphosphate can be replaced by lanthanum metaphosphate. Furthermore, it is possible according to the invention to replace aluminum fluoride up to 10.0 Ho 1% with lanthanum fluoride or antimony fluoride and magnesium fluoride up to 26.0 mol% with lithium fluoride in the above-mentioned concentration range.
Ausführungsbeispiele zu den erfindungsgeniäßen Zusammensetzungen σ l.nd in den nachfolgenden Tabellen angegeben. Zur Ileratollung der Gläser werden die Gerne ngekomponent en Jr(P03)2, Ia(PO3)3, LiP, MgP2, GaP2, Ali1.,, LaP3, SbP3 gut gemischt und portionsweise in einem Tiegel, vorzugsweise aus Platin, in einem Elektroofen bei ca. 13OQ K eingeschmolzen, Zur Läuterung wird die Temperatur kurzzeitig um 50-100 K erhöht und anschließend bis zu Temperaturen von 1100-1000 K homogenisiert. Bei 1000-950 K wird die Glasschmelze in vorgewärmte Pormen, bevorzugt aus Kohlenstoff, gegossen und im Kühlofen mit 1-2 K/min auf Raumtemperatur gekühlt. Die Schmelzen zeigen nur geringe Verdampfungserscheinungen, lassen sich bis zu niedrigen Temperaturen homogenisieren und besitzen eine sehr geringe Kristallisationsneigung. J j in weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Gläser besteht darin, daß sie eine für Pluorophosphatgläser selir hohe Gießviskosität aufweisen. Das wirkt sich außerordentlich günstig auf die Homogenität der Gläser aus.Embodiments of the compositions σ l.nd according to the invention are given in the tables below. To oleo the glasses, the common components Jr (P0 3 ) 2 , Ia (PO 3 ) 3 , LiP, MgP 2 , GaP 2 , Ali 1 , LaP 3 , SbP 3 are mixed well and in portions in a crucible, preferably Made of platinum, melted in an electric furnace at around 130K. For refining, the temperature is briefly increased by 50-100K and then homogenized up to temperatures of 1100-1000K. At 1000-950 K, the molten glass is poured into preheated pores, preferably made of carbon, and cooled to room temperature in a cooling furnace at 1-2 K / min. The melts show only minor evaporation phenomena, can be homogenized down to low temperatures and have a very low tendency to crystallize. Another advantage of the glasses according to the invention is that they have a casting viscosity which is high for fluorophosphate glasses. This has an extremely beneficial effect on the homogeneity of the glasses.
Die Erfindung wird an den folgenden Ausführungsbeispielen demonstriert. Sie ist jedoch nicht nur auf die angeführten Beispiele beschränkt. Es werden einige Zusammensetzungen der Gemenge erfindungsgemäßer Gläser in Molprozent mit ermittelten optischen Daten aufgeführt. Aus den gemessenen Brechzahlen wurden die Abbe-Zahl ν = e , die relative TeildispersionThe invention is demonstrated using the following working examples. However, it is not restricted to the examples given. Some compositions of the mixtures of glasses according to the invention are listed in mol percent with determined optical data. The Abbe number ν = e , the relative partial dispersion, were derived from the measured refractive indices
V~ nC
P ,p, = ng " 11F* und die anomale Teildispers ion V ~ n C
P, p, = n g " 11 F * and the anomalous partial dispersion
der GleichungÄP_™, = P^, - 0,57035 + 0,00143 χ νο berechnet. gz gü öthe equationÄP_ ™, = P ^, - 0.57035 + 0.00143 χ ν ο calculated. gz gü ö
Mol% /ITr. 1Mol% / ITr. 1
CaP.CaP.
gP·gP
gPgP
Mol# / Nr,Mole # / no,
1010
3 La(PO3) 3 La (PO 3 )
GaP2 SrP2 GaP 2 SrP 2
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