DE887103C

DE887103C - Reflexvermindernder UEberzug auf Linsen u. dgl.

Info

Publication number: DE887103C
Application number: DER4330D
Authority: DE
Inventors: Glenn Leslie Dimmick
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1940-07-31
Filing date: 1941-07-23
Publication date: 1953-08-20

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen reflexvermindernden Überzug auf Linsen und Oberflächen anderer durchsichtiger Stoffe, der ungefähr denselben Brechungsexponenten -besitzt wie der genannte Stoff. Es ist bekannt, daß ein Überzug aus einem durchsichtigen Material, wenn der Brechungsexponent des Überzugs das geometrische Mittel .ist z1,visclieii dem Exponenten des durchsichtigen Stoffes und der Luft und wenn der Überzug die Dicke von 1/4 der Wellenlänge des betreffenden Lichtes besitzt, die Reflexion auf ein Minimum herabsetzt.
Es hat sich aber gezeigt, daß es schwierig ist, ein entsprechendes Material für den Überzug zu finden. Manches Material, welches zwar in der erforderlichen Dicke aufgetragen werden kann, hat nicht den gewünschten Brechungsindex, anderes, welches zwar den richtigen Brechungsindex besitzt, kann nicht in gleichförmiger Schicht aufgetragen werden und wiederum anderes Material, welches zwar beide Erfordernisse erfüllt, ist chemisch oder physikalisch nicht genügend stabil.
Das bisher als bestes bekannte Material ist Calciumfluorid, welches durch Verdampfen in recht gleichmäßiger Schicht aufgebracht werden kann und den gewünschten Brechungsindex besitzt. Die aus diesem Material hergestellte Schicht ist aber sehr empfindlich und kann, wenn sie auf Glas aufgetragen ist, leicht abgewischt werden, so, daß eine solche Schicht auf den Außenflächen der Linsen' optischer Systeme praktisch nicht benutzt werden kann. Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß Aluminiumoxyd mit Calciumfluorid gemischt . wird und diese Mischung im Vakuum auf das Glas od. dgl. aufgedampft wird. Die in der Zeichnung dargestellten Kurven zeigen, daß die Reflexion steigt mit wachsender Beimengung von Aluminiumoxyd (Al@03). Die normale Reflexion der Glasoberfläche ist etwa 41/o-. Andererseits wächst aber mit dem Zusatz von Aluminiumoxyd die Härte der Schicht und ihre Haftfestigkeit an dem Glas. Die beiden Kurven zeigen einmal die Reflexion im Verdampfungsgefäß und einmal, nachdem das Glas aus dem Verdampfungsgefäß herausgenommen ist. An der Luft wächst die Reflexion etwas, was auf einer physikalischen Änderung des Überzugs beruht.
Nach den Versuchen des Erfinders liegt der günstigste Wert der Beimischung bei etwa i o Gewichtsteilen Aluminiumoxyd und etwa go Gewichtsteilen Calciumfluorid. Die Härte und Haftfestigkeit des Überzugs wächst bis io1/o sehr schnell, oberhalb io °/o wächst sie nur noch sehr langsam, während die. Reflexion auch oberhalb 101/o noch erheblich steigt. Diese Prozentzahlen beziehen sich auf die Mischung des zu verdampfenden Materials; vermutlich verdampft aber das Aluminiumoxyd erheblich weniger als das Calciumfluorid.
Die Verdampfung findet zweckmäßig in üblicher Weise in einem Vakuumgefäß statt, wobei das zu verdampfende Material in einer ' Heizspule angeordnet ist, dem gegenüber das Glas in einem zweckmäßigen Abstand angeordnet wird. Das Vakuumgefäß . hat beispielsweise einen Durchmesser_ von 30 cm und eine Höhe von 4o cm; die Heizspule besteht aus einem Wolframdraht von 0,4 mm, der auf einem 3 mm dicken Dorn gewickelt ist. Das Vakuum beträgt o,i bis 0,25 Mikron H-bei einem Heizstrom von 8 Amp. Die Temperatur der Heizspule beträgt etwa 1580°; jede Änderung dieser Temperatur bewirkt eine Veränderung der Zusammensetzung des aufgedampften Überzugs. Bei niedrigerer Temperatur wird eine größere Menge Calciumfluorid aufgedampft, während bei höherer Temperatur eine größere Menge Aluminiumoxyd aufgedampft wird, so daß sich die Zusammensetzung der aufgedampften :Mischung j e nach der Temperatur ändert. Der Prozentsatz des Aluminiumoxyds nimmt sehr plötzlich ab, so daß bei einem Heizstrom von etwa 7 Amp. praktisch kein Aluminiumoxyd verdampft wird. Bei den obengenannten Bedingungen erhält man die gewünschte Schicht von 1/4 der Wellenlänge in der Mitte des sichtbaren Spektrums in etwa i Minute.
Ob Aluminiumoxyd und Calciumfluorid hierbei eine chemische Verbindung eingehen oder ob sie lediglich eine physikalische Mischung darstellen, ist bisher noch nicht festgestellt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Reflexionsvermindernder Überzug auf durchsichtigen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Calciumfluorid und einem Härtemittel besteht. Überzug nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Härtemittel aus Aluminiumoxyd besteht. 3. Überzug nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug durch Verdampfung aufgebracht wird. Überzug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus etwa goNo Calciumfluorid und io1/o Aluminiumoxyd besteht.