JP2008544944A - ビスマス含有フルオロリン酸ガラスおよびその作製方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Yb(III)+hv+e<−>Yb(II)−hv−e
Yb(III)+e<−>Yb(II)−e
Yb(III)<−>Yb(II)
ここで、hvはガンマ線のエネルギーであり、eは電子である。Yb価数の(III)から(II)、およびその逆の超高速形質転換または揺動により、ガンマ線放射中に本発明の三元系ガラス基質が透明であり続けることを可能にするジソラリゼーションと同様の一定のプロセスが作成される。高レベルの放射線に耐えた、その他少量(例えば、0.02から0.05モル%)の希土類元素の限定的でない例としては、サマリウム(約280〜360nmの典型的な波長範囲において、Sm(III)<−>Sm(II))およびユーロピウム(約310nmの典型的な波長範囲において、Eu(III)<−>Eu(II))が挙げられる。
{Bi(PO3)3、Al(PO3)3、およびBa(PO3)2}+{BaF2+(任意の)RFx}=100モル% (1)
を形成するための、三元系ガラス形成成分{Bi(PO3)3、Al(PO3)3、およびBa(PO3)2}の組成物、ならびに、フッ化物{BaF2+(任意の)RFx}とガラス形成との組み合わせについて、
さらに、本発明のフルオロリン酸ビスマスガラスを形成するための、ドーパント/共ドーパントの任意の追加(2):
{ガラスベース}(100モル%)+{任意のドーパント/共ドーパント}(重量%) (2)
について、21の典型的な標本範囲を列挙したものである。
Claims (14)
- モル単位で、
5から10パーセントのメタリン酸塩Al(PO3)3と、
8から13パーセントのメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
8から13パーセントのメタリン酸塩Bi(PO3)3と、
64から79パーセントのフッ化物BaF2+RFxと、
100重量%を超える希土類ドーパントM2O3またはMF3と、
を含む組成物から形成されたフルオロリン酸ビスマスガラスであって、
Rは、Ca、Mg、Pb、およびBiから成る群より選択され、
xは、前記化合物RFx中のフッ化物(F)の量を表す指数であり、
Mは、ランタニド系列から成る群より選択される、
フルオロリン酸ビスマスガラス。 - 前記100重量%を超える希土類ドーパントM2O3またはMF3は、0.5から20重量パーセントであり、ここでMは、
ネオジム(Nd)、エルビウム(Er)、イッテルビウム(Yb)、ツリウム(Tm)、テルビウム(Tb)、ホルミウム(Ho)、サマリウム(Sm)、ユーロピウム(Eu)、プラセオジム(Pr);マンガン(Mn)の酸化物;およびそれらの混合物、
から成る群より選択される、
請求項1に記載のフルオロリン酸ビスマスガラス。 - モル単位で、
4.5から5パーセントのメタリン酸塩Al(PO3)3と、
0.5から0.5パーセントのメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
16から94パーセントのメタリン酸塩Bi(PO3)3と、
0.5から79パーセントのフッ化物BaF2+RFxと、
0.5から20重量パーセントのM2O3またはMF3で構成される100重量%を超えるドーパントであって、Mは、希土類元素:
ネオジム(Nd)、エルビウム(Er)、イッテルビウム(Yb)、ツリウム(Tm)、テルビウム(Tb)、ホルミウム(Ho)、サマリウム(Sm)、ユーロピウム(Eu)、プラセオジム(Pr);マンガン(Mn)の酸化物;およびそれらの混合物、
から成る群より選択されるドーパントと、
を含む組成物から形成されたフルオロリン酸ビスマスガラスであって、
Rは、Ca、Mg、Pb、およびBiから成る群より選択され、
xは、前記化合物RFx中のフッ化物(F)の量を表す指数である、
フルオロリン酸ビスマスガラス。 - モル単位で、
10.5から11パーセントのメタリン酸塩Al(PO3)3と、
10から10.5パーセントのメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
0.5から78パーセントのメタリン酸塩Bi(PO3)3と、
0.5から79パーセントのフッ化物BaF2+RFxと、
0.5から20パーセントのM2O3またはMF3で構成される100重量%を超えるドーパントであって、Mは、希土類元素:
ネオジム(Nd)、エルビウム(Er)、イッテルビウム(Yb)、ツリウム(Tm)、テルビウム(Tb)、ホルミウム(Ho)、サマリウム(Sm)、ユーロピウム(Eu)、プラセオジム(Pr);マンガン(Mn)の酸化物;およびそれらの混合物、
から成る群より選択されるドーパントと、
を含む組成物から形成されたフルオロリン酸ビスマスガラスであって、
Rは、Ca、Mg、Pb、およびBiから成る群より選択され、
xは、前記化合物RFx中のフッ化物(F)の量を表す指数である、
フルオロリン酸ビスマスガラス。 - モル単位で、
約10.5から11パーセントのメタリン酸塩Al(PO3)3と、
約0.5から78パーセントのメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
約10から10.5パーセントのメタリン酸塩Bi(PO3)3と、
約0.5から79パーセントのフッ化物BaF2+RFxと、
約2から5重量パーセントのネオジム(Nd)の酸化物から構成される100%を超えるドーパントと、
を含む組成物から形成されたフルオロリン酸ビスマスガラスであって、
Rは、Ca、Mg、Pb、およびBiから成る群より選択され、
xは、前記化合物RFx中のフッ化物(F)の量を表す指数である、
フルオロリン酸ビスマスガラス。 - モル単位で、
約0.5から0.5パーセントのメタリン酸塩Al(PO3)3と、
約16から94パーセントのメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
約4.5から5パーセントのメタリン酸塩Bi(PO3)3と、
約0.5から79パーセントのフッ化物BaF2+RFxと、
約2から5重量パーセントのエルビウム(Er)の酸化物から構成される100%を超えるドーパントと、
を含む組成物から形成されたフルオロリン酸ビスマスガラスであって、
Rは、Ca、Mg、Pb、およびBiから成る群より選択され、
xは、前記化合物RFx中のフッ化物(F)の量を表す指数である、
フルオロリン酸ビスマスガラス。 - フルオロリン酸ビスマスガラスを作製する方法であって、
ガラス成分をバッチ処理する工程と、
溶融混合物を形成するために、ガラス成分を溶解させる工程と、
前記溶融混合物を固体状態になるまで冷却する工程と、
前記固体状態でガラスを焼き戻す工程と、
前記焼き戻しガラスを、ほぼ室温になるまでゆっくり冷却する工程と、
を含み、
前記ガラス成分は、モル単位で、
5から10パーセントのメタリン酸塩Al(PO3)3と、
8から13パーセントのメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
8から13パーセントのメタリン酸塩Bi(PO3)3と、
64から79パーセントのフッ化物BaF2+RFxと、
0.5から20重量パーセントのM2O3またはMF3で構成される100重量%を超えるドーパントであって、Mは、希土類元素:
ネオジム(Nd)、エルビウム(Er)、イッテルビウム(Yb)、ツリウム(Tm)、テルビウム(Tb)、ホルミウム(Ho)、サマリウム(Sm)、ユーロピウム(Eu)、プラセオジム(Pr);マンガン(Mn)の酸化物;およびそれらの混合物、
から成る群より選択されるドーパントと、
を含み、
Rは、Ca、Mg、Pb、およびBiから成る群より選択され、
xは、前記化合物RFx中のフッ化物(F)の量を表す指数である、
方法。 - 前記ガラスの溶解は、乾燥アルゴン雰囲気下、ガラス状炭素製のるつぼ内で、1150℃から1350℃の温度範囲で4から6時間行われる、請求項7に記載の方法。
- 前記ガラスの焼き戻しは、300℃から360℃の温度範囲で約8から15時間行われる、請求項7に記載の方法。
- モル単位で、
約0.5から78パーセントのメタリン酸塩Al(PO3)3と、
約10から10.5パーセントのメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
約10.5から11パーセントのメタリン酸塩Bi(PO3)3と、
約0.5から79パーセントのフッ化物BaF2+RFxと、
約0.5から5重量パーセントがM2O3またはMF3で構成される100%を超えるドーパントであって、Mは、希土類元素:
ネオジム(Nd)、エルビウム(Er)、イッテルビウム(Yb)、ツリウム(Tm)、テルビウム(Tb)、ホルミウム(Ho)、サマリウム(Sm)、ユーロピウム(Eu)、プラセオジム(Pr);マンガン(Mn)の酸化物;およびそれらの混合物、
から成る群より選択されるドーパントと、
を含む組成物から形成されたフルオロリン酸ビスマスガラスであって、
Rは、Ca、Mg、Pb、およびBiから成る群より選択され、
xは、前記化合物RFx中のフッ化物(F)の量を表す指数であり、
CaF2、MgF2、PbF2、およびBiF3から成る群より選択されるフッ化物を形成する、
フルオロリン酸ビスマスガラス。 - モル単位で、
約16.5から94パーセントのメタリン酸塩Al(PO3)3、
約0.5から0.5パーセントのメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
約4から5パーセントのメタリン酸塩Bi(PO3)3と、
約0.5から79パーセントのフッ化物BaF2+RFxと、
約0.5から10重量パーセントがM2O3またはMF3である100%を超えるドーパントであって、Mは、希土類元素:
ネオジム(Nd)、エルビウム(Er)、イッテルビウム(Yb)、ツリウム(Tm)、テルビウム(Tb)、ホルミウム(Ho)、サマリウム(Sm)、ユーロピウム(Eu)、プラセオジム(Pr);マンガン(Mn)の酸化物;およびそれらの混合物、
から成る群より選択されたドーパントと、
を含む組成物から形成されたフルオロリン酸ビスマスガラスであって、
Rは、Ca、Mg、Pb、およびBiから成る群より選択され、
xは、前記化合物RFx中のフッ化物(F)の量を表す指数であり、CaF2、MgF2、PbF2、およびBiF3から成る群より選択されるフッ化物を形成する、
フルオロリン酸ビスマスガラス。 - フルオロリン酸ビスマスガラスを作製する方法であって、
ガラス成分をバッチ処理することと、
溶融混合物を形成するために、ガラス成分を溶解させることと、
前記溶融混合物を固体状態になるまで冷却することと、
前記固体状態で前記ガラスを焼き戻すことと、
前記焼き戻しガラスを、ほぼ室温になるまでゆっくり冷却することと、
を含み、
前記ガラス成分は、モル単位で、
5から10パーセントのメタリン酸塩Al(PO3)3と、
11から16パーセントのメタリン酸塩Ba(PO3)2と、
5から10パーセントのメタリン酸塩Bi(PO3)3と、
64から79パーセントのフッ化物BaF2+RFxと、
0.5から20パーセントのM2O3またはMF3で構成される100重量%を超えるドーパントであって、Mは、希土類元素:
ネオジム(Nd)、エルビウム(Er)、イッテルビウム(Yb)、ツリウム(Tm)、テルビウム(Tb)、ホルミウム(Ho)、サマリウム(Sm)、ユーロピウム(Eu)、プラセオジム(Pr);マンガン(Mn)の酸化物;およびそれらの混合物、
から成る群より選択されるドーパントと、
を含み、
Rは、Ca、Mg、Pb、およびBiから成る群より選択され、
xは、前記化合物RFx中のフッ化物(F)の量を表す指数である、
方法。 - 前記ガラスの溶解は、乾燥アルゴン雰囲気下、ガラス状炭素製のるつぼ内で、1150℃から1350℃の温度範囲で4から6時間行われる、請求項12に記載の方法。
- 前記ガラスの焼き戻しは、300℃から360℃の温度範囲で8から15時間行われる、請求項12に記載の方法。
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