JP6661611B2 - モールド成型に適した赤外線透過ガラス - Google Patents
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Description
1.モル濃度で、
Ge:0〜2%、
Ga:3〜30%、
Sb:10〜40%、
S:45〜70%、
Sn、Ag、Cu、Te及びCsからなる群から選択される少なくとも1種:3〜30%、
Cl、Br及びIからなる群から選択される少なくとも1種:0〜30%、
を含有することを特徴とするモールド成形に適した赤外線透過ガラス。
2.Cl、Br及びIからなる群から選択される少なくとも1種のハロゲン元素とCsとを含有し、当該ハロゲン元素のモル濃度が3〜20%である、上記項1に記載の赤外線透過ガラス。
3.ClとBrとの合計モル濃度は、AgとCuとCsとの合計モル濃度以下である、上記項1又は2に記載の赤外線透過ガラス。
4.Se及びAsを含有しない、上記項1〜3のいずれかに記載の赤外線透過ガラス。
5.波長が3〜13μmの赤外線を透過する、上記項1〜4のいずれかに記載の赤外線透過ガラス。
6.更に可視域の一部を透過する、上記項2〜5のいずれかに記載の赤外線透過ガラス。
7.結晶化温度(Tc)とガラス転移温度(Tg)との差(△T)が230K以上である、上記項1〜6のいずれかに記載の赤外線透過ガラス。
8.600℃まで加熱した場合において結晶化が認められない、上記項1〜6のいずれかに記載の赤外線透過ガラス。
9.モールド成型により球面レンズ、非球面レンズ、レンズアレイ、マイクロレンズアレイ又は回折格子を作製するための、上記項1〜8のいずれかに記載の赤外線透過ガラス。
Ge:0〜2%、
Ga:3〜30%、
Sb:10〜40%、
S:45〜70%、
Sn、Ag、Cu、Te及びCsからなる群から選択される少なくとも1種:3〜30%、
Cl、Br及びIからなる群から選択される少なくとも1種:0〜30%、
を含有することを特徴とする。
Ge:0〜2%、
Ga:3〜30%、
Sb:10〜40%、
S:45〜70%、
Sn、Ag、Cu、Te及びCsからなる群から選択される少なくとも1種:3〜30%、
Cl、Br及びIからなる群から選択される少なくとも1種:0〜30%、を含む。
(赤外線透過ガラスの作製及び得られたガラスの評価)
石英アンプルを用意し、内部を精製水で洗浄した。次にロータリー真空ポンプを作動させて真空下で石英アンプルをバーナーで熱して水分を蒸発させた。次に下記表1に示される組成となるように各成分の原料を混合して石英アンプル内部に入れ、ロータリー真空ポンプでアンプル内部を十分に真空にした後、H2−O2バーナーを用いて封管した。
1)○:ガラス化、×:ガラス化せず
2)△T=結晶化温度(Tc)−ガラス転移温度(Tg)
3)厚さ1mmのガラス試料を用いて測定した透過スペクトルのうち、最高の透過率の半分になる波長で定めた長波長側の赤外線透過限界波長〕
(赤外透過レンズの作製)
実施例4のガラス試料を窒素雰囲気中270℃においてモールド成型をし、非球面レンズを作製した。その結果、良好な非球面レンズが作製できた。他の実施例で得られたガラス試料を用いる場合にも、同様に良好な非球面レンズが作製できる。
(赤外線透過ガラスの作製及び得られたガラスの評価)
石英アンプルを用意し、内部を精製水で洗浄した。次にロータリー真空ポンプを作動させて真空下で石英アンプルをバーナーで熱して水分を蒸発させた。次に下記表2に示される組成となるように各成分の原料を混合して石英アンプル内部に入れ、ロータリー真空ポンプでアンプル内部を十分に真空にした後、H2−O2バーナーを用いて封管した。
比較例3及び実施例19〜21
(赤外線透過ガラスの作製及び得られたガラスのハロゲン含有量に関する評価)
下記組成の赤外線透過ガラスをそれぞれ作製した。ガラスの作製方法は、前述の実施例及び比較例と同じである。
実施例19:Ga12Sb25Cs4X4S55(X=Cl,Br,I)
実施例20:Ga13Sb21Cs8X8S50(X=Cl,Br,I)
実施例21:Ga12Sb17Cs13X13S45(X=Cl,Br,I)
実施例19〜21については、比較例3の組成中のSbとSを、CsとXに置き換えた組成に相当し、ハロゲンはハロゲン化セシウムを原料とした。
(実施例5及び比較例8で作製されたガラスの赤外線センサー用レンズとしての感度)
図6には、波長7.5μmから14μmまでの大気の窓の透過スペクトル(△)、人間の体温(36℃,309K)と同じ温度の黒体輻射のスペクトル(▲)比較例8で得られたガラスの透過スペクトル(□)及び実施例5で得られたガラスの透過スペクトル(○)が示されている。また、比較例8の透過スペクトル及び実施例5の透過スペクトルにそれぞれ大気の窓のスペクトルと黒体輻射のスペクトルを乗じて得た相対的な透過スペクトル(比較例8:■、実施例5:●)が併せて示されている。但し、各ガラスの透過スペクトルは、ガラス表面に反射防止膜を蒸着し、反射による損失が無視できるとして算出されたスペクトルを示している。
2.人間の体温(36℃,309K)と同じ温度の黒体輻射のスペクトル
3.比較例8で得られたガラスの透過スペクトル
4.実施例5で得られたガラスの透過スペクトル
5.比較例8の透過スペクトルに大気の窓のスペクトルと黒体輻射のスペクトルをかけた相対的な透過スペクトル
6.実施例5の透過スペクトルにそれぞれ大気の窓のスペクトルと黒体輻射のスペクトルを乗じて得た相対的な透過スペクトル
Claims (9)
- モル濃度で、
Ge:0〜2%、
Ga:3〜30%、
Sb:10〜40%、
S:45〜70%、
Sn、Ag、Cu、Te及びCsからなる群から選択される少なくとも1種:3〜30%、
Cl、Br及びIからなる群から選択される少なくとも1種:0〜30%、
を含有することを特徴とするモールド成形に適した赤外線透過ガラス。 - Cl、Br及びIからなる群から選択される少なくとも1種のハロゲン元素とCsとを含有し、当該ハロゲン元素のモル濃度が3〜20%である、請求項1に記載の赤外線透過ガラス。
- ClとBrとの合計モル濃度は、AgとCuとCsとの合計モル濃度以下である、請求項1又は2に記載の赤外線透過ガラス。
- Se及びAsを含有しない、請求項1〜3のいずれかに記載の赤外線透過ガラス。
- 波長が3〜13μmの赤外線を透過する、請求項1〜4のいずれかに記載の赤外線透過ガラス。
- 更に可視域の一部を透過する、請求項2〜5のいずれかに記載の赤外線透過ガラス。
- 結晶化温度(Tc)とガラス転移温度(Tg)との差(△T)が230K以上である、請求項1〜6のいずれかに記載の赤外線透過ガラス。
- 600℃まで加熱した場合において結晶化が認められない、請求項1〜6のいずれかに記載の赤外線透過ガラス。
- モールド成型により球面レンズ、非球面レンズ、レンズアレイ、マイクロレンズアレイ又は回折格子を作製するための、請求項1〜8のいずれかに記載の赤外線透過ガラス。
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