DE3144422C2 - Foto- und kathodochromer Sodalith und dessen Verwendung - Google Patents
Foto- und kathodochromer Sodalith und dessen VerwendungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Optoelektronik.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Materialien der Sodalithreihe, die foto- und kathodochrome Eigenschaften
haben und zur Herstellung von empfindlichen Elementen verwendet werden, mit deren Hilfe man Bilder
aufzeichnet bzw. Strahlungsfelder registriert und die aufgezeichneten Daten durch i.ohärentes oder inkohärentes
Licht fotoelektrisch oder visuell abliest.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Sodalithen in Form einer Platte als
foto- und kathodoempfindliches Element für Einrichtungen mit einer vt.änderlichen Lichtdurchlässigkeit, darunter
solcher, die eine Flektror. ?nstrahlaufzeichnung
und -darstellung der Information, eine optisch gesteuerte räumlich-zeitliche Lichtstromtr dulation und eine
Registrierung der Felder von lonisationsstrahlungen, und zwar der Ultraviolett-, der Röntgenstrahlung und
des Kernteilchenstroms ermöglichen.
Sodalithe gehören zu den Gerüstalumosilikaten, bei denen die durch Sauerstoffionen tetraedrisch umhüllten
Aluminium- und Siliziumionen ein dreidimensionales Alumosilikatgerüst mit kubisch-oktaedrischen Hohlräumen
bilden. Diese Hohlräume sind teilweise oder vollständig mit Halogenionen gefüllt, die durch Ionen eines
Alkalimetalls tetraedrisch umhüllt sind. Der Füllungsgrad der Hohlräume des Sodalithgerüstes kennzeichnet
.den Wert einer Nichtstöchiometrie der Sodalithzusammensetzung.
die den Hauptfaktor darstellt, der die foto- und die kathodochromen Sodalitheigenschaften bestimmt.
Dabei entspricht eine hundertprozentige Füllung der Hohlräume des Sodalithgerüstes durch Tetraeder
der alkalischen Halogenide der stöchiometrischen Zusammensetzung, bei denen die Größe der Nichtstöchiometrie
gleich Null ist. Das kristalline Gitter des Sodalithgerüstes weist eine kubische Symmetrie auf. Daher
?ind die Sodalithkristalle optisch isotrop.
Zum ersten Maie war die kristalline Struktur eines Sodaliths, und /war des Minerals Chlorsodalith. von
L. Pauling im Jahre 1930 eingehend untersucht und beschrieben worden (L Pauling, »The structure of Sodalite
and Helviie«, Zeitschrift für Kristallografie, v. 74,
1930, p. 213).
In dem von L. Pauling untersuchten natürlichen ChIorosodalith
mit der idealisierten chemischen Formel
Na6AI6Si6O24 · 2 (NaCI)
sind 85 bis 90% der Hohlräume des Alumosilikatgerüstes durch ClNa-i-Tetraeder gefüllt. Die Gitterkonstante
des Alumosilikatgerüstes dieses Sodaliths beträgt 8,87 Ä bzw. das Volumen jedes kubisch-oktaedrischen
Hohlraums ca. 150 Ä3.
Nachdem bei den natürlichen Chlorsodalithen fotochrome
und danach auch kathodochrome Eigenschaften entdeckt worden waren, versuchte man, daraus Bildschirme
von Skiatronen kathodochromer Speicherröhren herzustellen. Die natürlichen Sodalithe kamen aber
zu keiner Industricanwendung in der Optoelektronik infolge ihrer begrenzten Rohstoffbasis, großer Gewinnungs-
und Bearbeitungskosten, einer großen Menge verschmutzender Beimengungen, einem niedrigen Wert
der Nichtstöchiometrie der Zusammensetzung und anderer Ursachen. Daher ging man zur Entwicklung synihetischer
Sodalithmaterialien über und schuf eine breite Reihe von Sodalithen, die sich der chemischen Zusammensetzung
nach unterscheiden.
Die chemische Zusammensetzung der bekannten synthetischen Sodalithe weist eine große Mannigfaltigkeit
auf. So synthetisierte man Sodalithe, in denen ein Teil der Aiuminiumionen Al3* und Siüziumionen Si4+ des
Alumosilikatgerüstes durch Galliumionen Ga3+ bzw.
Germaniumionen Ge4 - substituiert ist. Es sind synthetische
Sodalithe bekannt, in denen im Vergleich mit dem Chlorsodalith anstelle von Chlorionen Cl- Ionen anderer
Halogene, und zwar Fluor F-, Brom Br- und Jod J vereinzelt
oder in einer Kombination enthalten sind und ein Teil der Natriumionen Na+ durch Ionen anderer
Alkali- bzw. Erdalkalimetalle substituiert ist. So sind synthetische Sodalahe mit Dotierungszusätzen SO42 .
S2 . Se2 . Te2 . W042 u. a. m. bekannt. Durch die Variation
der chemischen Zusammensetzung kann man die erforderlichen fotochromen und kathodochromen
Kennzahlen der Sodalithe erhalten. Dabei bleibt die kristalline Sodalithstruktur erhalten; es ist aber eine Änderung
der Gitterkonstante des Alumosilikatgerüstes möglich, die in der Regel im Vergleich mit der Gitterkonstante größer wird, die vorstehend für das Mineral
Chlorsodalith angegeben ist. Dies uewirkt eine Verschiebung der Absorptionsbande Her Farbzentren, die
ihrerseits eine Änderung der fotochromen und der kathodochromen Kennzahlen herbeiführt.
Diese Änderungen der chemischen Zusammensetzung werden im wesentlichen in Pulversodalithen erhalten,
die am bekanntesten sind und als foto- bzw. kathodochrome Sodalithe zum Einsatz kommen. Diese synthetischen
Pulversodalithe stellt man hauptsächlich durch ein Sintern von festen Phasen, nach einem hydrothermalen
Verfahren bei niedrigen Temperaturen oder durch eine Konvertierung au, Zeolithen her (B. W.
Faughnan. I. Gorog. P. M. Heyman, J. Shidlovsky. »Cathodochromic
Materials an Applications«. Proceeding of IEEE. ν. bl. Nr. 7. 1973. pp. 927-941).
Als Ausgangskomponenten zur Durchführung dieses Verfahrens nimmt man Elemente oder Verbindungen,
die die Herstellung von Sodalithen mit der erforderlichen chemischen Zusammensetzung gewährleisten. Zur
Steigerung der foto- und der kathodochromen Empfindlichkeit synthetischer Pulversodalithe sensibilisiert man
sie durch eine Wärmebehandlung im Bereich von 600 bis 1000°C im Laufe von einigen Dutzenden von Minuten
bis zu mehreren Stunden (US-PS 37 99 881). Dies hat zur Folge, daß ein bestimmter Teil der Alkalihalogenide
aus den Hohlräumen des Alumosilikatgerüstes entfernt wird und dies ermöglicht, den erforderlichen Wert
der Nichtstöchiometrie der Sodalithzusammensetzung zu erzielen, der im Bereich von 5 bis 70% liegt.
Bei der Herstellung von empfindlichen Elementen
von Einrichtungen mit einer veränderlichen Lichtdurchlässigkeit
aus synthetischen Pulversodalithen bildet man die empfindliche Schicht durch Abscheidung, Bedampfen
bzw. Sintern des Sodalilhpulvers auf einem starren Substrat. Die synthetischen Pulversodalithe lassen empfindliche
Elemente erzeugen, deren folochrome bzw. kathodochrome Kennzahlen hoch sind. Die Pulverform
dieser Materialien führt aber eine starke diffuse Lichtstreuung in den empfindlichen Schichten und folglich
eine niedrige optische Transparenz herbei. Dies macht Schwierigkeiten beim Ablesen der aufgezeichneten Daten
durch deren Projizieren auf einen Bildschirm, weil bei der Anwendung eines einfachen Projektionssystems
mit einem durch das empfindliche Element gehenden Lichtstrom Bilder mit einerp niedrigen Auflösungsvermögen
und einem schwachen Kontrast entstehen. Damit der Einfluß einer diffusen Lichtstreuung vermindert
wird, schlug man eine Einrichtung mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit vor, worin Daten von der gleichen
Fläche der empfindlichen Schicht abgelesen werden, auf
der sie aufgezeichnet sind. Die Bilder werden ;τι reflektierten
l.ichtstrom projiziert (LT. Todd, C. ]. Starkey,
»High brightness, high resolution, projection CCRT«, 1977, International Electron Devices Meeting, IKEE,
New York. 1977, pp. 8OA — D). Diese Einrichtung ist in hohem Maße kompliziert und ermöglicht dabei keine
vollkommene Beseitigung des Einflusses, der auf die Qualität des projizierten Bildes durch eine diffuse Lichtstreuung
ausgeübt v/ird, die von der Oberfläche der empfindlichen Schicht stammt.
Das Vorhandensein einer diffusen Lichtstreuung in der empfindlichen Schicht aus Sodalithpulver läßt kein
kohärentes Licht zur Aufzeichnung und zum Ablesen von Daten verwenden, was das Anwendungsgebiet der
empfindlichen Elemente auf der Grundlage von Sodalithpulver bedeutend eingrenzt. Außerdem führt eine
große Oberfläche von Pulvermaterialien deren gesteigertes Absorptionsvermögen gegenüber Wassermolekülen
und Hydroxylgruppen herbei. Dies wird auch durch das Vorhandensein einer großen Anzahl leerer
Hohlräume im Alumosilikatgerüst der Sodalithe begünstigt. Daher sammeln sich in den sogar dehydrierten
empfindlichen Schichten aus Sodalithpulvern größere Wassermengen in Form von Molekülen oder Hydroxylgruppen
an. was unter anderem eine /erminderte Empfindlichkeit eines Sodaliths als registrierendes Medium
bewirkt. Außerdem ist die Herstellung von empfindlichen Elementen unter Anwendung der Sodalithpulver
verhältnismäßig kompliziert, weil bei der Bildung der empfindlichen Schicht solche Bedingungen einzuhalten
sind, bei deien keine verschmutzenden Stoffe in diese
Schicht eindringen können. Die Notwendigkeit der Verwendung eines starren Substrats bei der Anwendung
von Sodalithpulvern bereitet eigene Schwierigkeiten, die mit der Wahl eines Stoffes im Zusammenhang stehen,
der fähig ist, hochenergetischen Strahlungen zu widerstehen, falls diese zur Anwendung kommen, und eine
feste mechanische Verbindung mit der auf dem Substrat gebildeten empfindlichen Schicht sicherzustellen.
Zur Steigerung der Lichtdurchlässigkeit empfindlicher Schichten aus synthetischen Pulversodalithen
schlug man vor, in deren Zusammensetzung 50 bis 70 Gew.-°/o Aluminiumphosphat einzuführen (SU-ES
6 74 116). Auf diesc:7i Wege beabsichtigte man, ein Einbetlungsmedium
für die empfindliche Schicht zu schaffen, worin Sodalilhkristwx verteilt sind, wobei dieses
Medium eine Brcchungszahl aufweist, die der Sodalilh-Brechungszahl
naheliegt. Die Verminderung der diffusen Lichtstreuung erwies sich aber als eine geringfügige,
aber die Strahlungsfestigkeit dieser empfindlichen Schicht nahm im Vergleich mit den allein Sodalith enthaltenden
empfindlichen Schichten infolgedessen wesentlich ab, so daß mechanische Mikrodefekte entstanden,
die durch den Elektronenstrahl bewirkt weiden. Außerdem stieg die Absorption der Elektronenstrahlenergie,
und es wurden eine Reihe anderer unerwünschter Folgeerscheinungen beobachtet
ίο Außer den synthetischen Pulversodalithen sind foto-
und kathodochrome Sodalithe in Form von Einkristallen bekannt, die nach einem hydrothermalen Hochtemperaturverfahren
unter darauffolgender Strahlungssensibilität erzeugt werden (SU-ES 4 00 137). Die che-
mische Zusammensetzung dieser Sodalithe entspricht der Hydrosodalithformel
Na6Al6Si6O24 · 2 (NaOH) · 3 H2O
Dabei ist eine Substitution von 20 b,., 30% der Hydroxylgruppen
durch Halogenionen bzw. andere Dotierungszusätze möglich. Die Sodalitheinkristalle weisen
eine hohe optische Transparenz auf. Bis jetzt geling es aber nicht, einen hohen Wert der Nichtstöchiometrie
der Zusammensetzung und dadurch gute fotochrome und kathodochrome Eigenschaften zu erzielen. Außerdem
ermöglicht das bekannte Verfahren zur Herstellung von Sodalitheinkristallen keine Sodalithe mit optimaler
chemischer Zusammensetzung herzustellen, wie bei den synthetischen Pulversodalithen bekannt ist, deren
foto- bzw. kathodochrome Empfindlichkeit die höchste ist. Außerdem ist das Syntheseverfahren der
Sodalitheinkristalle sehr aufwendig, teuer und langwierig, und die erhaltenen Einkristalle haben Abmessungen
von nur einigen Zentimetern, wodurch man sie unter Berücksichtigung ihrer Inhomogenität nicht als empfindliche
Elemente von Einrichtungen mii veränderlicher Lichtdurchlässigkeit verwenden kann.
In der US-PS 39 23 529 sind sodalithähnliche fotochrrme
Materialien in Form von Gläsern bzw. Glaskeramik beschrieben. Gläser stellt man dort dadurch her,
daß man ein Beschickungsgui schmilzt, das eine der chemischen Sodalithzusammensetzungen nahe chemische
Zusammensetzung der Gläser sicherstellt. Die Gläser weisen aber eine amorphe Struktur auf und unterscheiden
sich dadurch wesentlich von den Sodalithen. Man erzeugte Glaskeramik aus Gläsern durch Wärmebehandlung,
die eine Kristallisation im Glasvolumen unter Bildung von Sodalithkristallen und ähnlichen kristalli-
so nen Phasen bewirki. Diese Glaskeramik in Form eines
kleine Sodalithkristalle enthaltenden Monoliths kann als der vorliegenden Erfindung am nächsten verwandte gelten.
Die sodalithähnl'chen Gläser sind optiscti transparent
und adsorbieren ebenso wie Sodalitheinkristalle kein Wasser. Dabei können Gläser ausreichend große Abmessungen
aufweisen, die Kosten und der Arbeitsaufwand bei deren Herstellung sind bedeutend kleiner im
Vergleich nr.it der Synthese der Sodalitheinkristalle. Wie aber aus den angegebenen Daten hervorgeht, ist die
fotochrome Empfindlichkeit der erzeugten sodalithähnüchen
Gläser ebenso niedrig wie jene der Sodalitheinkristalle, und in bezug auf die kathodochrome Empfindlichkeit
liegen keine Daten vor. Dabei ist es grundsätz-
1.5 lieh unmöglich, in den sodalithähnlichen Gläsern zufriedenstellende
foto- bzw. kathodochrome Eigenschaften zu erzielen. Dies ist durch den amorphen Glaszustand
bedingt, bei dem kein Kristallgerüsl mit isolierten Hohl-
räumen vorhanden ist. Ohne diese kann keine Bildung der Farbzentren sichergestellt werden. Wie es aus den
mitgeteilten Daten ersichtlich ist, weist die Glaskeramik, enthaltend die in amorpher Phase verteilten Sodalithkristalle,
eine höhere fotochrome Empfindlichkeit auf. Glaskeramik ist aber optisch nicht transparent. Außerdem
ermöglicht das Verfahren zu ihrer Herstellung, das die bekannte Technologie eines Glasschmelzens beinhaltet,
das durch hohe Temperaturparameter der Schmelzführung gekennzeichnet ist. keinen hohen Gehalt
an leichtflüchtigen Halogeniden im Glas und folglich in der aus diesem hergestellten Glaskeramik zu erzielen.
Dies stellt ein Hindernis bei Erreichung hoher foto· bzw kathodochromer Kennzahlcn der Sodalithglaskeraniik
dar.
Wie aus der angegebenen Analyse des Standes der Technik folgt, können aus den bekannten Sodalithen zur
Hers'e!!""** der srrs^finduvhen E!err*'afV'1 v**n ρ·ργ·^^-
tungen mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit nur synthetische
Pulversodalithe verwendet werden, aus denen eine empfindliche Schicht auf einem starren Substrat
gebildet wird. Wie es aber vorstehend gezeigt ist, weisen diese empfindlichen Schichten niedrige optische Kennzahlen
auf
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein foto- und kathodochromes Sodalithmaterial zu schaffen, dessen
Struktur hohe foto- und kathodochrome Kennzahlen und zugleich eine optische Transparenz der empfindlichen
Element von Einrichtungen mit einer veränderlichen Lichtdurchlässigkeit sicherstellt, die unter Anwendung
dieses Materials hergestellt werden.
Diese Aufgabe wird wie aus den voistehenden Ansprüchen
ersichtlich gelöst. Der erfindungsgemäße Sodalith besitzt eine homogene polykristalline Struktur
mit einer Dichte, die 99% und mehr der theoretischen Dichte des Sodaliths mit einer identischen chemischen
Zusammensetzung beträgt
Die Preß-Temperatur eines halogenhaltigen Sodaiithpulvers
ist dabei kleiner als jene Temperaturen, bei denen eine intensive Verflüchtigung eines alkalischen
Halogenids und ein inkongruentes Schmelzen desSodalithpulvers
stattfinden, doch so hoch, daß die Rekristallisationsvorgänge
in Pulver intensiv verlaufen.
Ein empfindliches Element einer Einrichtung mit einer
veränderlichen Lichtdurchlässigkeit aus dem so erhaltenen Sodalith stellt eine Platte dar, deren Dicke in
Abhängigkeit von den erforderlichen Werten der Empfindlichkeit der Strahlungsaufzeichnung und des Kontrastes
des aufgezeichneten Bildes im Durchlichtverfahren festgelegt wird.
Der enindungsgemäße foto- und kathodochrome Sodalith
weist dank der angegebenen außerordentlich hohen Dichte eine geringfügige diffuse Lichtstreuung auf.
Daher ist dieses Material unter Berücksichtigung dessen, daß die Sodalithkristalie optisch isotrop sind, ein
optisch transparentes. Zugleich können dank dessen, daß im erfindungsgemäßen Material die kristalüne Sodalithstruktur
vollkommen reproduziert ist, darin hohe fotochrome und kathodochrome Eigenschaften sichergestellt
werden. Erfindungsgemäß können beliebige Pulversodalithe verwendet werden. Dadurch wird im
Endprodukt die chemische Zusammensetzung und die kristalüne Struktur des Ausgangspulversodaliths aufrechterhalten
Dies ermöglicht die Herstellung der foto- und kathodochromen Sodalithe mit ebenso hohen
Kennzahlen wie bei den synthetischen Pulversodalithen. Dabei adsorbiert das erfmdungsgernäße Material Wasser
nur in einer sehr dünnen Oberflächenschicht, was sich in dessen Kennzahlen praktisch nicht wiederspiegelt,
wie es bei den Sodalitheinkristallen, sodalithähnlichen
Gläsern und Glaskeramik der Fall ist. Es zeigt
F i g. 1 ein Röntgenogramm eines erfindungsgemäßen Chlorsodaliths,
Fig.2 Spektren der Lichtdurchlässigkeit eines erfindungsgemäßen
Chlorsodaliths (Kurve 1) und eines Hydrosodalitheinkristalls (Kurve 2),
Fig.3 Spektren der Lichtdurchlässigkeit eines erfindungsgemäßen
Chlorsodaliths vor (Kurve 1) und nach (Kurven 2, 3) Bestrahlung mit einem Elektronenbündel
und mit Röntgenstrahlen (Kurven 2 bzw. 3 in Fig. 3a),
UV-Strahlen in Vakuum und «-v-Partikclstroni (Kurven 2
bzw. 3 in F i g. 3b).
Fig.4 Spektren der Lichtdurchlässigkeit eines erfindungsgemäßen
Chlorsodaliths vor (Kurve 1) und nach (Kurven 2 bis 4) Bestrahlung einer 0,5 mm dicken Probe
mit Röntgenstrahlen bei verschiedenen Strahlungsdosen.
Fi g. 5 Spektren der Lichtdurchlässigkeit eines erfindungsgemäßen
Bromsodaliths vor (Kurve i) und nach (Kurve 2) Bestrahlung mit Röntgenstrahlen,
Fig.6 Spektren der Lichtdurchlässigkeit eines erfindungsgemäßen
Chlorsodaliths mit einem Schwefeldotierungszusatz vor (Kurve 1) und nach (Kurve 2) Bestrahlung
mit UV-Licht,
Fig.? Spektren der Lichtdurchlässigkeit eines erfindungsgemäßen
Chlorsodaliths mit einem Eisendotierungszusatz (Kurve 1) und eines Hydrosodalitheinkristalls
(Kurve 2),
Fig.8 Spektren der Lichtdurchlässigkeit eines erfindungsgemäßen
Chlorsodaliths mit einem Eisendotierungszusatz vor (Kurve 1) und nach (Kurve 2) Bestrahlung
mit UV-Licht,
F i g. 9 Spektren der Lichtdurchlässigkeit eines erfindungsgemäßen
Bromfluorsodaliths vor (Kurve 1) und nach (Kurve 2) Bestrahlung mit UV-Licht,
Fig. 10 ein Schema der Bildprojektion unter Anwendung
eines Projektionsskiatrons, das ein erfindungsgcmäßes
empfindliches Element enthält.
Der erfindungsgemäße Sodalith ist ein polykristalliner Monolith, der eine Dichte von 99% und mehr der
theoretischen Dichte eines Einkristalls dergleichen chemischen Zusammensetzung aufweist. Dabei kann die
chemische Zusammensetzung eines solchen Materials eine beliebige sein, die der chemischen Sodalithformel
Na6AI6Si6O24 ■ 2(1 - n) NaX
entspricht, worin X beliebiges Halogen bzw. beliebige
Halogenkombination und π den Wert der Nichtstöchiometrie bedeutet, der im Bereich von 0,05
<n<0,7 liegt. In konkreten Sodalithen kann im Unterschied von der
angegebenen chemischen Formel ein Teil der Elemente Na. Al, Si und X durch andere Dolierungszusäize substituiert,
oder diese können zusätzlich eingeführt werden. Der überwiegende Teil solcher Modifikationen unter
Anwendung der bekannten Dotierungszusätze ist vorstehend behandelt
Das Pressen erfolgt so, daß die intensiven Rekristallisationsprozesses
der Sodalithpulver sichergestellt werden, aber zugleich auch so. daß die Temperatur unter
Berücksichtigung des angelegten Drucks unter jenen Temperaturen liegt, bei denen eine intensive Verflüchtigung
von Alkalihalogeniden und ein inkongruentes Sodalithschmelzen,
d. h. eine Zerstörung des kristallinen Sodalithgerüstes stattfinden. Eine intensive Verflüchtigung
von Alkalihalogeniden trägt zum inkongruenten
Sodalithschmclzcn bei. Daher sind die Temperaturen,
bei denen diese Erscheinungen verlaufen, einander ziemlich nah. Temperaturen, bei denen eine intensive
Verflüchtigung von Alkalihalogenid beginnt, hängen von dessen chemischer Zusammensetzung ab und liegen,
wie es für Pulversodalithe festgestellt worden ist, im Bereich von 1100 bis 14000C (R. J. R.S.B. Bhalia,
»Electron-beam damage in cathodochromic Sodaliths«,
J. of Applied Physics, ν. 45, Nr. 9,1974, pp. 3703-3709).
Wenn die besagte Bedingung erfüllt ist, bleibt die Sodalithstruktur erhalten. Unter Berücksichtigung dieser Bedingung
hat man zugleich eine so hohe Temperatur wie nur möglich einzustellen, damit ein intensiver Verlauf
der Rekristallisationsvorgänge in der Sodalithpulvermasse sichergestellt wird (F. K. Volynets, »Ergebnisse
und Entwicklungsperspektiven optischer Keramik«, »Optikomekhanicheskaja promyshlennost«, Nr. II, S.
39—4!, !978). Wie durch Untersuchungen erwipsr-n ίςι
finden intensive Rekristallisationsvorgänge in Sodali· then bei Temperaturen über800°C statt.
Falls die Aufgabe gestellt wird, einen höheren Wert der Nichtstöchiometric im hergestellten Material im
Vergleich mit dem Ausgangspulvcrsodalith zu erzielen, ist es /weckmäßig, eine noch höhere mögliche Preßtemperatur
aufrechtzuerhalten und die Preßdauer zu vergrößern. Dies wird die Verflüchtigung eines Teils alkalischer
Halogenide und dadurch eine Steigerung der Nichtstöchiometrie bewirken. Bei der Herstellung des
erfindungsgemäßen Sodaliths wird folgender Parameterbere ;h eingehalten: Temperatur 950 bis 12500C,
Druck 50 bis 300 MPa, Preßzeit 20 bis 40 min.
In einigen Fällen ist es zweckmäßig, vor dem Warmpressen eine Vakuumwärmebehandlung des Ausgangspulverstoffes
bei einer Temperatur von 400 bis 7000C im Laufe von 30 bis 60 Minuten durchzuführen.
Diese Behandlung kann im gleichen Ofen geschehen, worin auch das Warmpressen erfolgt. Durch diese Behandlung
können die durch Sodalithpulver adsorbierten leichtflüchtigen Beimengungen und Wasser entfernt
werden, das in Pulversodalith als Wassermoleküle und Hydroxylgruppen enthalten ist.
Nachdem das Pressen zu Ende geführt ist, läßt man den hergestellten polykristallinen Festkörpersodalith
abkühlen. Diese Abkühlung geschieht unmittelbar im Ofen, worin der Preßvorgang stattgefunden hat.
Dieses Beispiel bezieht sich auf einen Chlorsodalithen der Formel
Na6AI6Si6O24(NaCl)1-6
Zur Herstellung dieses Materials nahm man ein synthetisches Sodalithpulver der Formel
Na6Al6Si6O24(NaCl)U
mit einer Korngröße im Bereich von 0,5 bis 2 μπι. Man
schüttete dieses Pulver in eine Preßform ein und preßte in einem Vakuumofen warm. Dann evakuierte man den
Ofen bis auf einen Restdruck von 0,0133 Pa und erhitzte das Pulver bis auf eine Temperatur von 11000C. Dabei
und nachher sorgte man für ein ständiges Vakuum. Eei
dieser Temperatur hielt man das Pulver im Laufe von 15 Minuten. Dann beaufschlagte man das Pulver mit einem
Druck von 147 MPa im Laufe von 20 Minuten. Danach verminderte man den Druck und kühlte den Ofen ab.
Das so hergestellte Material stellte einen transparenten Monolith dar. Daraus schnitt man Platten zur Untersuchung
der Kennzahlen aus.
Zur Ermittlung der Struktur des hergestellten Matcrials führte man Röntgenstrukturuntersuchungen einer
Platte durch. Ihr Röntgenogramm zeigt Fig. 1. Wie es
aus dem Rönlgenogramm ersichtlich ist, bleibt im erfindungsgemäßen
Material die Struktur der Sodalithe erhalten, deren Röntgenogramme im Schrifttum angegeben
sind (s. zum Beispiel ASTM »Diffractional data cards and alpha-betial and grouped numerical index of
x-ray diffraction data«, Philadelphia, Ausgabe der Amerikanischen Gesellschaft zur Materialprüfung. S.
1946-1977).
Man stellte die Dichte des Materials durch hydrostatisches Abwiegen in Toluol fest. Diese Dichte betrug
99,98% der theoretischen Dichte eines Chlorsodaliths mit dor rhrMnisrhen Zusammensetzung des hergestellten
polykristallinen monolithischen Sodaliths.
Man untersuchte auch die optischen Eigenschaften. Zu diesem /weck nahm man eine Platte mit einer Dicke
von 0,4 mm. Das auf dieser Platte gemessene Durchlässigkeitsspektrum
im Wellenbereich A = 0,25... 3,0 μΐη ist
in F i g. 2 dargestellt (Kurve 1). In F i g. 2 sind längs der Abszissenachsc Wellenlängen A in Mikrometern und
längs der Ordinatenachse der Transmissionsgrad Tin % aufgetragen. Zur Gegenüberstellung zeigt die Figur das
Durchlässigkeitsspektrum eines Hydrosodalitheinkristalls, der nach dem hydrothermalen Hochtemperaturverfahren
gezüchtet und auf einer Probe mit einer Dikke von 1,5 mm untersucht war. Dieses Spektrum ist den
Arbeiten von Ju. V. Shaldin u. a. »Elektrische und optische Eigenschaften der Sodalitheinkristalle«, »Kristallografija«,
Band 10, Heft 4,1965, S. 574-577, entnommen.
Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß im Bereich der Wellenlängen von 0,28 bis 1,3 μΐη die Werte der Lichtdurchlässigkeit
des erfindungsgemäßen Materials und des Hydrosodalitheinkristalls einander nahe sind und 85% erreichen.
Im Bereich der Wellenlängen von 1.3 bis 3,0 μιη
übersteigt aber die Transparenz des erzeugten Materials bedeutend die Lichtdurchlässigkeit des Hydrosodalitheinkristalls.
Eine bedeutende Verschlechterung der Lichtdurchlässigkeit des Hydrosodalitheinkristalls auf
diesem Spektralbereich ist wie bekannt mit einer Lichtabsorption durch Wasser bedingt, das im Hydrosodalithkristall
enthalten ist. Da das erfindungsgemäße Material auf diesem Spektralbereich keine Lichtabsorption
aufweist, spricht dies dafür, daß es dehydratäsiert ist. Dabei ist zu bemerken, daß das angegebene Durchlässigkeitsspektrum
des erfindungsgemäßen Materials auf einer Platte gemessen ist, die 6 Monate vor ihrer Untersuchung
entstanden ist All dies zeigt, daß das erfindungsgemäße Material einen dehydratisierten Zustand
im Laufe einer sehr langen Zeit beibehält
Zur Beurteilung der foto- und der kathodochromen Kennzahlen des erfindungsgemäßen Materials bestrahlte
man die daraus gefertigten Platten mit verschiedenen Strahlungsarten und maß die Absorptionsspektren vor
und nach der Bestrahlung. Die Durchlässigkeitsspektren vor und nach der Bestrahlung für eine Platte mit einer
Dicke von 0,075 mm zeigt F i g. 3-a, b. In diesen Figuren sind längs der Abszissenachse Lichtwellenlängen A in
Nanometern (obere Skale) und Lichtquantenenergie hf in Elektronenvolt (untere Skale) und längs der Ordinatenachse
der Transmissionsgrad T in % aufgetragen. Die Kurven 1 zeigen ein Durchlässigkeitsspektrum vor
der Bestrahlung. Ein Durchlässigkeiisspektrum der Scheibe nach deren Bestrahlung im Laufe von 10 Minu
ten mit einem Elektronenbündel, dessen Beschleunigungsspannung 20 kV und Stromdichte 1 μΑ/cm2 betragen
hat, ist als Kurve 2 in F i g. 3-a gezeigt. In der gleichen Figur stellt Kurve 3 ein Durchlässigkeitsspektrum
der Scheibe nach deren Bestrahlung im Laufe von 300 Minuten mit Röntgenstrahlung mit Hilfe einer Röntgenröhre
mit der kupfernen Antikathode dar, die bei einer Spannung von-50 kV und einer Stromstärke von 15 mA
arbeitet. Ein Durchlässigkeitsspektrum der Scheibe nach deren Bestrahlung im Laufe von 100 Minuten mit
Vakuum-UV-Strahlung mit einer Wellenlänge von 147 nm unter Anwendung einer Xenonresonanzlampe
ist in Fig.3-b als Kurve 2 dargestellt. In der gleichen
Figur stellt Kurve 3 ein Durchlässigkeitsspektrum der Scheibe nach deren Bestrahlung im Laufe von 10 h mit
einem Λ-Teilchenstrom vom Isotop 237 Pu mit einer
Aktivität von 106 Zerfall/sec dar. Wie aus den obenerwähnten
Figuren ersichtlich, färbt sich das erfindungsgemäße Material unter Einwirkung aller besagten
Strahlungsarten. Dabei sieht man, daß bei diesem Material ein Maximum der Absorptionsbande ungefähr bei
535 nm liegt, was etwa den im Schrifttum angegebenen Maximalwerten der Absorptionsbanden der Farbzentren
entspricht. Die F i g. 3-a und 3-b zeigen auch, daß das aufgezeichnete Bild des erfindungsgemäßen Materials
einen ausreichenden Kontrast bei verschiedenen Strahlungsarten aufweist.
F i g. 4 zeigt einen weiteren Vorteil des erfindungsgemäßen Materials. Diese Figur zeigt Durchlässigkeitsspektren
einer Platte mit einer Dicke von 0,5 mm vor (Kurve 1) und nach einer Bestrahlung mit Röntgenstrahlen
bei verschiedenen Bestrahlungszeiten: 5 Minuten (Kurve 2), 20 Minuten (Kurve 3) und 120 Minuten
(Kurve 4). Die Betriebsart der Röntgenröhre war die gleiche wie in den vorstehend beschriebenen Versuchen.
Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, ermöglicht die hohe optische Güie des enindunsgemäßen materials bei der
Aufzeichnung einer Hochenergiestrahlung dicke, im Durchlichtverfahren arbeitende Scheiben anzuwenden.
Dies führt eine Steigerung der Empfindlichkeit bei der Registrierung einer Hochenergiestrahlung herbei. Wie
aus F i g. 4 folgt, ändert sich der Kontrast eines aufgezeichneten Bildes bei einer Änderung der Strahlendosis,
wobei der Wert von 100 :1 überschritten sein kann (Kurven 3 und 4).
Dieses Beispiel bezieht sich auf ein erfindungsgemäßes Material, worin im Unterschied vom Beispiel 1
Chlor durch Brom substituiert ist und die chemische Formel folgende ist:
Na6AI6Si6O24(NaBr),.?
Temperatur irr Laufe von 1 h unter ständigem Vakuum,
wodurch man die vom Pulver adsorbierten Wasser- und leichtflüchtigen Beimengungen entfernte.
Nachdem das Erhitzen unter Vakuum beendet worden war, erhitzte man den Ofen bis auf eine Temperatur von 12000C und führte das Pressen des Sodalithpulvers unter einem Druck von 50 MPa im Laufe von 40 Minuten durch. Das Einstellen einer höheren Preßtemperatur in diesem Beispiel im Vergleich mit dem Beispiel 1 ist
Nachdem das Erhitzen unter Vakuum beendet worden war, erhitzte man den Ofen bis auf eine Temperatur von 12000C und führte das Pressen des Sodalithpulvers unter einem Druck von 50 MPa im Laufe von 40 Minuten durch. Das Einstellen einer höheren Preßtemperatur in diesem Beispiel im Vergleich mit dem Beispiel 1 ist
ίο deshalb möglich, weil Bromsodalithe eine höhere Temperatur
aufweisen, bei der eine intensive Verflüchtigung des Alkalihalogenide und ein inkongruentes Schmelzen
stattfinden. Nach Beendigung des Preßvorgangs baute man den Druck ab und kühlte den Ofen ab.
Das hergestellte Material stellt an sich einen transparenten Monolith dar. Aus diesem Monolith schnitt man
Platten zur Untersuchung der Kennzahlen aus. Eine Röntgenstrukturuntersuchung zeigte wie im Beispiel 1,
daß der Sodalith die Sodalithstruktur beibehält. Die Dichte des Materials betrug 99,9% der theoretischen
Dichte eines Bromsodaliths mit einer ähnlichen chemischen Zusammensetzung. Die Durchlässigkeitsspektren
des Materials erwiesen sich als ähnlich jenem Durchlässigkeitsspektrum, das in F i g. 2 für das Material nach
Beispiel 1 angegeben ist.
Ein Vergleich der Durchlässigkeitsspektren des erfindungsgemäßen Materials vor und nach der Bestrahlung
erfolgte anhand einer Platte mit einer Dicke von 0,1 mm. Dabei führte man die Bestrahlung mit Röntgenstrahlen
im Laufe von 10 Minuten unter den Bedingungen durch, die im Beispiel 1 angegeben sind. Die in Fig.5 dargestellten
gemessenen Durchlässigkeitsspektren zeigen eine gute Empfindlichkeit des erfindungsgemäßen
Bromsodaliths gegenüber einer Färbung durch Röntgenstrahlen. Bei einem Vergleich der Fig.3 mit der
Fig.5 sieht man, daß in bezug auf das Material nach
Beispiel i der untersuchte Bromsodaiith ein zum Langwellenbereich des Spektrums verschobenes Maximum
der Absorptionsbande der Farbzentren aufweist, was auch in entsprechenden Pulversodalithen beobachtet
wird, wenn Chlorionen durch Bromionen substituiert werden.
55
Dieses Material ist kein kathodochromes.
Zur Herstellung bediente man sich eines synthetischen Sodalithpulvers mit einer Korngröße von 3 bis
5 μπι und einer chemischen Zusammensetzung der Formel
Dieses Pulver schüttet«; man in eine Preßform ein und
brachte diese in einen Vakuumofen zwecks Warmpressens. Dann evakuierte man den Ofen bis auf einen Restdruck
von 0,133 Pa. Danach erhitzte man das Pulver bis auf eine Temperatur von 4000C und hielt bei dieser
45 Dieses Beispiel bezieht sich auf ein fotochromes erfindungsgemäßes
Material, worin im Unterschied zum Beispiel 1 zusätzlich als Dotierungszusatz Schwefel (S) in
Übereinstimmung mit der folgenden chemischen Formel eingeführt ist:
Na6Ai6Si6O24(NaCl)15 - S (0,1 Gew.-%).
Zur Herstellung dieses Materials verwendete man synthetisches Sodalithpulver mit einer Korngröße von 1
bis 5 μηι und einer chemischen Zusammensetzung der Formel
Na6Al6Si6O24(NaCI)1^-S (0,5 Gew.-%).
Dieses Ausgangspulver war von niedriger Qualität, und zwar wies es eine inhomogene Phasenzusammensetzung
auf.
Man stellte das Material in diesem Beispiel in der gleichen Reihenfolge wie im Beispiel 1, jedoch bei anderen
Prozeßparametern her. Man evakuierte den Ofen bis auf einen Restdruck von 133 Pa. Das Pressen erfolgte
bei einer Temperatur von 9500C und einem Druck
von 245 MPa im Laufe von 45 Minuten. Diese im Vergleich
mit dem Beispiel I niedrigen.· Tempern!iir siel'ie
,hum zwecks einer kleineren .Schwefi'lverflüehiigung ein.
Dabei war man aber gezwungen, die l'reß/eit zu steigern,
damit der erforderliche Verdichtungsgrad erzielt werden konnte.
Das so hergestellte Material sah wie Materialien nach den vorstehenden Beispielen aus, und sein Röntgenogramm
war im wesentlichen dem Röntgenogramm des Materials nach Beispiel 1 ähnlich, doch mit gewissen
Abweichungen, die durch das Vorhandensein einer zweiten Phase bedingt sind. Die Dichte des so hergestellten
Materials betrug 99,1% der theoretischen Chlorsodali tlidfchte.
Man verglich die Durchlässigkeitsspektren des erfindungsgemäßen Materials vor und nach Bestrahlung anhand
einer Platte mit einer Dicke von 0,2 mm. Dabei erfolgte die Bestrahlung mit UV-Licht einer Quecksilberlampe
mit e:ner Leistung von 120 W im Laufe von 50
Minuten. Die -rhaltenen Durchlässigkeitsspektren zeigt
F i g. 6. Das Spektrum der Lichtdurchlässigkeit des Materials vor Bestrahlung (Kurve 1) zeigt, daß die Lichtdurchlässigkeit
schlechter ist als jene der Materialien nach den Beispielen 1 und 2, was durch eine niedrige
Qualität des Ausgangssodalithpulvers bedingt ist. Wie es aber aus F i g. 6 ersichtlich ist, ist diese Lichtdurchlässigkeit
eine ausreichend hohe. Aus F i g. 6 ist auch ersichtlich, daß der Sodalith sich durch UV-Licht färbt.
Dieses Beispiel bezieht sich wie Beispiel 3 auf ein fotochromes erfindungsgemäßes Material, worin im
Unterschied zum Beispiel 3 als Dotierungszusatz Eisen (Fe) in Obereinstimmung mit der folgenden chemischen
Formel eingeführt ist:
Na6Al6Si6O24(NaCl)U-Fe(O1I Gew.-%).
drosodiilithciiikn.siall. der /iir Verfügung stand. Die
Im1SSCiK1Ii niirchlilssigkeilsspekimi /cig! l;ig. 7.
Wesen dieser Spektren ist im (iruiulc genommen jenem
der Spektren ähnlich, die in K ig. 2 dargestellt sind. In
Fig. 7 kann man aber feststellen, daß die Langwollengrenze der Transparenz des in diesem Beispiel behandelten
Materials (Kurve 1) bei 4,5 μηι liegt, während beim Hydrosodalitheinkristall (Kurve 2) diese Grenze in
der Nähe von 2 μπι liegt. Dies beweist eine bedeutende
Erweiterung des Transparenzbereichs, die durch das untersuchte Material im Vergleich mit dem Transparenzbereich
des Hydrosodalitheinkristalls gesichert ist. Diese Eigenschaft ist für alle erfindungsgemäßen Materialien
kennzeichnend. In F i g. 7 kann man auf dem Spektrum der Lichtdurchlässigkeit des untersuchten Materials
eine Absorptionsbande auf der Wellenlänge 305 nm bemerken, was mit Eisenvorhandensein im erfindungsgemäßen
Material im Zusammenhang steht.
Ein Vergleich der Spektren der Lichtdurchlässigkeit des untersuchten Materials vor und nach Bestrahlung
führte man anhand einer 0,075 mm dicken Platte durch. Diese Bestrahlung erfolgte mit UV-Licht mit Hilfe einer
Quecksilberlampe mit einer Leistung von 120W im Laufe von 20 Minuten. Die erhaltenen Spektren der
Lichtdurchlässigkeit vor (Kurve 1) und nach Bestrahlung (Kurve 2) zeigt F i g. 8. Aus dieser Figur ist ersichtlich,
daß das erfindungsgemäße Material eine hohe Empfindlichkeit bezüglich Färbung und UV-Licht aufweist.
Dieses Beispiel bezieht sich auf ein kathodochromes erfindungsgemäßes Material, das eine Kombination der
Halogene Brom und Fluor in Obereinstimmung mit der folgenden chemischen Formel aufweist:
Na6Al6Si6O24(NaBr)14 · (NaF)0.2
Zur Herstellung dieses Materials verwendete man 40 Zur Herstellung dieses Materials verwendete man
synthetisches Sodalithpulver mit einer Korngröße von 1 synthetisches Sodalithpulver mit einer Korngröße von 1
bis 2 μπι und einer chemischen Zusammensetzung der bis 7 μίτι und einer chemischen Zusammensetzung der
Formel Formel
Na6Al6Si6O24(NaCl)L85- Fe (0,1 Gew.-%).
Man stellte das Material in diesem Beispie! in der gleichen Reihenfolge wie im Beispiel 2 unter Durchführung
einer vorhergehenden Vakuumwärmebehandlung her, j'edoch mit anderen Prozeßparametern. Man evakuierte
den Ofen bis auf einen Restdruck von 13,3 Pa. Die Vakuumwärmebehandlung
führte man bei einer Temperatur von 7000C im Laufe von 30 Minuten durch. Es wurde bei
einer Temperatur von 11000C und unter einem Druck
von 200 MPa im Laufe von 30 Minuten gepreßt.
Das so hergestellte Material sah den vorstehend beschriebenen Materialien ähnlich, und sein Röntgenogramm
stimmte mit dem Röntgenogramm des Materials nach Beispiel 1 überein. Die Dichte des so hergestellten
Materials betrug 9939% der theoretischen Chlorsodalithdichte.
Auf einer 0,35 mm dicken Platte aus dem erfindungsgemäßen
Material maß man das Spektrum der Lichtdurchlässigkeit im Wellenlängenbereich 0,2 bis 5 μιη.
d. h. in einem im Vergleich mit Beispiel 1 breileren Spektralbereich. Zum Vergleich mit einem Spektrum
der Lichtdurchiässigkeit im gleichen Speklralbereich untersuchte man eine 1 mm dicke Probe aus einem Hy-Na6Al6Si6O24(NaBr)I4,
· (NaF)04
Das Verfahren in diesem Beispiel war dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren ähnlich, doch es fand kein
Tempern vor einer Druckbeaufschlagung statt, und das Pressen erfolgte bei 1150° C.
Das so hergestellte Material sah wie die vorstehend beschriebenen Materialien aus, und sein Röntgenogramm
stimmte mit dem Röntgenogramm eines nach Literaturangaben bekannten Brornsodaliths überein.
Die Dichte des hergestellten Materials betrug 99,95% der theoretischen Dichte eines der chemischen Zusammensetzung
nach identischen Sodaliths.
Ein Vergleich der Spektren der Lichtdurchlässigkeit des erfindungsgemäßen Materials vor und nach Bestrahlung
erfolgte anhand einer 0,1 mm dicken Platte. Die Bestrahlung führte man mit Röntgenstrahlen unter
den im Beispiel 1 angegebenen Bedingungen im Laufe von 20 Minuten durch.
Die erhaltenen Spektren der Lichtdurchiässigkeit vor
(Kurve 1) und nach (Kurve 2) Bestrahlung zeigt F i g. 9. Aus dieser Figur folgt, daß das erfindungsgemäße Material
eine gute Empfindlichkeit in bezug auf Färbung durch ionisierende Strahlung hat.
In den angeführten Beispielen spiegeln sich nicht alle
untersuchten Kennwerte der erfindungsgemäßen Materialien, sondern nur jene davon wider, die mit der Erfindungsaufgabe
unmittelbar in Zusammenhang stehen. Verallgemeinert sind Ergebnisse von Untersuchungen
anderer wesentiicher Kennwerte wie Reproduzierbarkeit,
d. h. die Möglichkeit, den Aufzcichnungs- und Loschzyklus zu reproduzieren sowie die Speicherungsdauer
der aufgezeichneten Daten zu erwähnen. Wie die durchgeführten Untersuchungen erwiesen haben, entfärben
sich alle in den vorstehenden Beispielen beschriebenen
Materialien bei einer Erwärmung bis auf eine Temperatur von 250 bis 3000C. Die fotoehromen
Materialien nach den Beispielen 3 und 4 entfärbten sich bei einer Beleuchtung mit weißem Licht bzw. mit Licht
aus dem Bereich der Absorptionsbanden der Farbzen tren. Durvh die besagten Untersuchungen ist auch festgestellt,
daß ein durch eine Hochenergiestrahlung aufgezeichnetes Bild im Laufe von wenigstens 6 Monaten
erhalten bleibt und ein durch UV-Licht aufgezeichnetes Büd wenigstens einige Tage besieht. Es ist auch zu bemerken,
daß die Untersuchungsergebnisse das Vorhandensein der ausreichend guten kathodochromen Eigenschaften
bei fotoehromen Materialien zeigen.
Die empfindlichen Elemente von Einrichtungen mit einer veränderlichen Lichtdurchlässigkeit fertigt man
aus erfindungsgemäßen polykristallinen! monolithischem
Sodalith, indem man aus dem Monolith Platten mn den erforderlichen Abmessungen ausschneidet und
deren Oberflächen bis auf den erforderlichen Reinheitsgrad
bearbeitet, wie es bei der Herstellung optischer Elemente /um Beispiel durch aufeinanderfolgendes
Schleifen und Polieren geschieht.
Dank einer hohen Transparenz des erfindungsgemäßen Materials ist es zweckmäßig, die daraus gefertigten
empfindlichen Elemente im Dijrchlichtbeirieb einzusetzen.
Dabei ist die Dicke eines empfindlichen Elementes aufgrund der folgenden Bedingungen einzustellen.
In einem empfindlichen Element, das zur Wahrnehmung
einer weichen Strahlung (Elektronenstrahl, UV-Vakuumstrahlung usvv.) bestimmt ist. die durch Sodalith
stark absorbiert wird, wählt man eine so kleine Dicke
wie nur möglich, doch größer als die Eindringtiefe der
Strahlung und so groß, daß die erforderliche mechanische
Festigkeit gesichert ist. Falls ein empfindliches Element zur Wahrnehmung einer harten Strahlung (Röntgenstrahlen.
Gammastrahlen. UV-Licht aus dem Be reich 200 bis 390 nm usw.) bestimmt ist. wählt man eine
so große Dicke des empfindlichen Elements wie nur möglich, ausgehend von der erforderlichen Empfindlichkeit
und w>m Kontrast des auf dem empfindlichen Element
iiiil/u/eichnendcn Π Ides Dabei bcslehl /wischen
der I mpi'ullichkeit gegenüber einer Strahlung und
dem Konirast d<-s aufgezeichneten Bildes einerseits und
der Dick«· des empfindlichen Elementes andererseits eine
direkte Abhängigkeit, wie es aus der Beschreibung
des Beispiel1. I folgt, bis /u solcher Dicke, bei der die
aufgenommene Strahlung im empfindlichen Element vollkommen absorbiert wird. Wenn man die Dicke in
dicicm falle wählt, hat man auf eine Zunahme der
Lichtstreuung bei einer Steigerung der Dicke zu achten. F i g. 10 zeigt eine der zahlreichen Verwendungsvarianten
eines erfindungsgemäßen Sodaliths. In dieser Zeichnung ist ein Projektionsskiatron 1 dargestellt, dessen
empfindliches Element, und zwar die Speicherplatte 2 aus dem kathodochromen erfindungsgemäßen Material
hergestellt ist. Die Elektronenkanone 3 des Skiatrons ist unter einem Winkel auf die Oberfläche der
Speicherplatte 2 gerichtet. Das Lichtbünüd von einer Lichtquelle 4 fällt als ein paralleles Bündel, das durch
einen Kondensator 5 gebildet ist, senkrecht zur Speicherplatte 2 auf diese. Ein optisches System 6 ist zur
Bildprojektion auf einen Bildschirm 7 bestimmt. Eine Datenaufzeichnung erfolgt durch das Elektronenbündel
der Elektronenkanone 3. Bei einer Datenwiedergabe im Durchlichlverfahren wird ein Bild auf den Bildschirm 7
projiziert. Dank der hohen optischen Eigenschaften des
ίο erfindungsgemäßen Materials lsi eine 30faehe und mehr
Bildvergrößerung bei einem hohen Bildkontrast möglich.
Das empfindliche Element der Einrichtung mit einer veränderlichen Lichtdurchlässigkeit aus dem erfindungsgemäßen
Material kann verschiedene Formen haben, die durch den Bestimmungszweck der Einrichtung
bestimmt werden.
Die Einrichtungen mit einer veränderlichen Lichtdurchlässigkeit, in denen das aus dem erfindungsgemäßen
Material gefertigte empfindliche Material eingesetzt wird, können zur Datenaufzeichnung und -wiedergabe,
zur Bildprojizierung, zur holografischen Aufzeichnung
sowie zur Registrierung der ionisierenden Strahlungsströme (nahes UV-Licht, UV-Vakuumlicht, Röntgen-
und Gammastrahlung, Elektronenbündel, Kernteilchen) verwendet werden. Solche Einrichtungen mit einer
veränderlichen Lichtdurchlässigkeit stellen Bestandteile der B:!dtelegrafsysteme. der Ein- und Ausgabegeräte
in der Rechentechnik, der Anlagen zur Strah-Iungsdefekto- und -itraskopie, der Anlagen zur Sichtbarmachung
von ionisierenden Strahlungsfcldcrn, der Radarsysteme und der Anlagen zum Projeklionsfernschen
sowie verschiedener Informationssysteme dar.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Foto- und kathodochromer Sodalith, dadurch gekennzeichnet, daß er durch 20- bis
40minütiges Pressen von synthetischem Pulversoda-Iith bei 950 bis 12500C und 50 bis 300 MPa hergestellt
worden ist.
2. Sodalith nach Anspruch 1r dadurch gekennzeichnet,
daß der synthetische Pulversodalith vor dem Pressen 30 bis 60 Minuten lang bei 400 bis
7000C im Vakuum erwärmt worden ist.
3. Verwendung des Sodalithen nach Anspruch 1 und 2 in Form einer Platte als foto- und kathodoempfindliches
Element
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SU813224113A SU1021682A1 (ru) | 1981-01-14 | 1981-01-14 | Фото и/или катодохромный материал на основе щелочногалоидного алюмосиликата |
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Families Citing this family (7)
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3799881A (en) * | 1972-07-10 | 1974-03-26 | Rca Corp | Cathodochromic cathode ray tube and method for preparing cathodochromic sodalite for said tube |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU400137A1 (ru) * | 1972-02-04 | 1974-02-25 | Авторы изобретени | Способ получения кристаллов фотохромного |
US3959584A (en) * | 1974-07-19 | 1976-05-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Cathodochromic CRT projection display |
US3923529A (en) * | 1975-01-10 | 1975-12-02 | Corning Glass Works | Sodalite-related glass compositions for production of photochromic and fluorescent articles |
SU674116A1 (ru) * | 1978-02-13 | 1979-07-15 | Предприятие П/Я Г-4937 | Катодохромный экран |
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1981
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3799881A (en) * | 1972-07-10 | 1974-03-26 | Rca Corp | Cathodochromic cathode ray tube and method for preparing cathodochromic sodalite for said tube |
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JPS641410B2 (de) | 1989-01-11 |
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: VON FUENER, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. EBBINGHAUS |
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