JPH07215735A - 紫外線吸収性が良く、かつ可視光透過性の高いシリカガラスおよびその製造方法 - Google Patents
紫外線吸収性が良く、かつ可視光透過性の高いシリカガラスおよびその製造方法Info
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- JPH07215735A JPH07215735A JP2918294A JP2918294A JPH07215735A JP H07215735 A JPH07215735 A JP H07215735A JP 2918294 A JP2918294 A JP 2918294A JP 2918294 A JP2918294 A JP 2918294A JP H07215735 A JPH07215735 A JP H07215735A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 紫外線吸収性に優れ、かつ可視光透過性の高
いシリカガラスを提供すること。 【構成】 遷移金属元素含有量が１００ｗｔｐｐｍ〜１
０，０００ｗｔｐｐｍ、アルミニウム含有量が１００ｗ
ｔｐｐｍ〜１０，０００ｗｔｐｐｍ、ＯＨ基濃度が３０
ｗｔｐｐｍ〜２，０００ｗｔｐｐｍのシリカガラスおよ
びそれを仮想温度設定処理に付した仮想温度が９００℃
〜１，３００℃のシリカガラス並びにその製造方法
いシリカガラスを提供すること。 【構成】 遷移金属元素含有量が１００ｗｔｐｐｍ〜１
０，０００ｗｔｐｐｍ、アルミニウム含有量が１００ｗ
ｔｐｐｍ〜１０，０００ｗｔｐｐｍ、ＯＨ基濃度が３０
ｗｔｐｐｍ〜２，０００ｗｔｐｐｍのシリカガラスおよ
びそれを仮想温度設定処理に付した仮想温度が９００℃
〜１，３００℃のシリカガラス並びにその製造方法
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、照明ランプ用バルブ
材、並びにレ−ザ励起ランプ用バルブ材および保護管材
として有用なシリカガラスに関する。
材、並びにレ−ザ励起ランプ用バルブ材および保護管材
として有用なシリカガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、シリカガラスは光透過性に優れて
いるばかりでなく、化学的耐久性、耐急熱急冷性、およ
びガス封入性に優れているところから、照明用ランプ、
固体レザ−励起用ランプ等のバルブ材（以下バルブ材と
いう）として使用されてきた。ところが、その光透過性
のよさから光源で発生した紫外線が空気中の酸素を分解
し人体に有害なオゾンを発生したり、レ−ザ素子に紫外
線ダメ−ジを与えレ−ザ発振効率を低下させたり、ある
いはシリカガラス自体に紫外線ダメ−ジを与えバルブ材
の強度低下やソラリゼ−ションを起させる等の欠点があ
った。この欠点を解決するため紫外線吸収性の遷移金属
元素をド−プしたシリカガラスの製造法が、例えば特公
昭４６−４２１１４号公報で提案されている。ところ
が、このシリカガラスの製造法ではガラス原料の溶融、
成形、加工に際し、溶融容器、成形加工治具に含浸させ
た遷移金属元素化合物を気化させシリカガラス中に遷移
金属元素を拡散するためド−パントの分布が不均一で満
足のいく紫外線吸収性シリカガラスが得られなかった。
そこで、シリカ原料に遷移金属元素化合物を混合し、そ
れを溶融透明ガラス化する紫外線吸収性シリカガラスの
製造方法が一般に検討されたが、透明ガラス化時に遷移
金属元素化合物が相分離を起し不均一に遷移金属元素が
分散したシリカガラスが得られるにとどまった。その
上、前記各シリカガラスはド−プ濃度が高くなるに従っ
て紫外線を高効率で吸収するものの、可視光の透過率の
低下とともに紫外線ダメ−ジも受け易くなるという欠点
があった。特にその傾向は遷移金属元素濃度が約１，０
００ｗｔｐｐｍを越えると顕著であった。
いるばかりでなく、化学的耐久性、耐急熱急冷性、およ
びガス封入性に優れているところから、照明用ランプ、
固体レザ−励起用ランプ等のバルブ材（以下バルブ材と
いう）として使用されてきた。ところが、その光透過性
のよさから光源で発生した紫外線が空気中の酸素を分解
し人体に有害なオゾンを発生したり、レ−ザ素子に紫外
線ダメ−ジを与えレ−ザ発振効率を低下させたり、ある
いはシリカガラス自体に紫外線ダメ−ジを与えバルブ材
の強度低下やソラリゼ−ションを起させる等の欠点があ
った。この欠点を解決するため紫外線吸収性の遷移金属
元素をド−プしたシリカガラスの製造法が、例えば特公
昭４６−４２１１４号公報で提案されている。ところ
が、このシリカガラスの製造法ではガラス原料の溶融、
成形、加工に際し、溶融容器、成形加工治具に含浸させ
た遷移金属元素化合物を気化させシリカガラス中に遷移
金属元素を拡散するためド−パントの分布が不均一で満
足のいく紫外線吸収性シリカガラスが得られなかった。
そこで、シリカ原料に遷移金属元素化合物を混合し、そ
れを溶融透明ガラス化する紫外線吸収性シリカガラスの
製造方法が一般に検討されたが、透明ガラス化時に遷移
金属元素化合物が相分離を起し不均一に遷移金属元素が
分散したシリカガラスが得られるにとどまった。その
上、前記各シリカガラスはド−プ濃度が高くなるに従っ
て紫外線を高効率で吸収するものの、可視光の透過率の
低下とともに紫外線ダメ−ジも受け易くなるという欠点
があった。特にその傾向は遷移金属元素濃度が約１，０
００ｗｔｐｐｍを越えると顕著であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】こうした現状に鑑み、
本発明者等は紫外線吸収性がよく紫外線ダメ−ジを受け
にく、しかも可視光の透過率が高いシリカガラスの開発
について鋭意研究を重ねた結果、シリカガラス中に遷移
金属元素をド−プするに際し、アルミニウム化合物を共
存させ、さらにＯＨ基濃度が特定の範囲になるように水
分を含有させることにより上記欠点が解決することを見
出した。更に前記シリカガラスに特定の仮想温度設定処
理を施しその仮想温度を特定の範囲にすると一層紫外線
ダメ−ジが受けにくくなり、シリカガラスの強度低下お
よびソラリゼ−ションの発生が少なくなることを発見し
た。こうした知見に基づいて本発明は完成したものであ
る。すなわち、
本発明者等は紫外線吸収性がよく紫外線ダメ−ジを受け
にく、しかも可視光の透過率が高いシリカガラスの開発
について鋭意研究を重ねた結果、シリカガラス中に遷移
金属元素をド−プするに際し、アルミニウム化合物を共
存させ、さらにＯＨ基濃度が特定の範囲になるように水
分を含有させることにより上記欠点が解決することを見
出した。更に前記シリカガラスに特定の仮想温度設定処
理を施しその仮想温度を特定の範囲にすると一層紫外線
ダメ−ジが受けにくくなり、シリカガラスの強度低下お
よびソラリゼ−ションの発生が少なくなることを発見し
た。こうした知見に基づいて本発明は完成したものであ
る。すなわち、
【０００４】本発明は、紫外線ダメ−ジの少ないバルブ
材用シリカガラスを提供することを目的とする。
材用シリカガラスを提供することを目的とする。
【０００５】本発明は、紫外線の長時間照射によっても
ソラリゼ−ションや強度低下の少ないシリカガラスを提
供することを目的とする。
ソラリゼ−ションや強度低下の少ないシリカガラスを提
供することを目的とする。
【０００６】また、本発明は、紫外線とくに約４００ｎ
ｍ以下の紫外線の吸収性がよく、かつ可視光透過率も高
いシリカガラスを提供することを目的とする。
ｍ以下の紫外線の吸収性がよく、かつ可視光透過率も高
いシリカガラスを提供することを目的とする。
【０００７】さらに、本発明は、上記シリカガラスの新
規な製造方法を提供することを目的とする。
規な製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、遷移金属元素含有量が１００ｗｔｐｐｍ〜１０，
０００ｗｔｐｐｍ、アルミニウム含有量が１００ｗｔｐ
ｐｍ〜１０，０００ｗｔｐｐｍ、ＯＨ基濃度が３０ｗｔ
ｐｐｍ〜２，０００ｗｔｐｐｍであるシリカガラスに係
る。
明は、遷移金属元素含有量が１００ｗｔｐｐｍ〜１０，
０００ｗｔｐｐｍ、アルミニウム含有量が１００ｗｔｐ
ｐｍ〜１０，０００ｗｔｐｐｍ、ＯＨ基濃度が３０ｗｔ
ｐｐｍ〜２，０００ｗｔｐｐｍであるシリカガラスに係
る。
【０００９】上記シリカガラスに含有される遷移金属元
素としては周期率表の３Ａ、４Ａ、５Ａ、６Ａ、７Ａ、
８および１Ｂ族の群から選ばれた少なくとも１種類以上
であり、その含有量は１００ｗｔｐｐｍ〜１０，０００
ｗｔｐｐｍの範囲である。特にＦｅ、Ｃｅ、Ｔｉ、Ｖ、
Ｃｒ、Ｕの遷移金属元素が好ましい。これらの遷移金属
元素は酸化物、塩化物、ヨウ化物、硝酸塩または炭酸塩
として用いられ、水溶性化合物は水溶液でシリカ原料と
混合され、また非水溶性粉状体はシリカ原料と粉体で混
合される。遷移金属元素の含有量が１００ｗｔｐｐｍ未
満では紫外線吸収性が低い。逆に、１０，０００ｗｔｐ
ｐｍ以上では可視光の透過率低下が増大したり、耐紫外
線性が大幅に低下する。
素としては周期率表の３Ａ、４Ａ、５Ａ、６Ａ、７Ａ、
８および１Ｂ族の群から選ばれた少なくとも１種類以上
であり、その含有量は１００ｗｔｐｐｍ〜１０，０００
ｗｔｐｐｍの範囲である。特にＦｅ、Ｃｅ、Ｔｉ、Ｖ、
Ｃｒ、Ｕの遷移金属元素が好ましい。これらの遷移金属
元素は酸化物、塩化物、ヨウ化物、硝酸塩または炭酸塩
として用いられ、水溶性化合物は水溶液でシリカ原料と
混合され、また非水溶性粉状体はシリカ原料と粉体で混
合される。遷移金属元素の含有量が１００ｗｔｐｐｍ未
満では紫外線吸収性が低い。逆に、１０，０００ｗｔｐ
ｐｍ以上では可視光の透過率低下が増大したり、耐紫外
線性が大幅に低下する。
【００１０】アルミニウム元素は酸化物、塩化物、ヨウ
化物、硝酸塩または炭酸塩の化合物として上記遷移金属
元素化合物とともにシリカ原料に配合され、透明ガラス
化される。このアルミニウム元素の配合により遷移金属
元素の相分離が起こらず、均一に含有されるようにな
る。シリカガラス中のアルミニウムの含有量は１００ｗ
ｔｐｐｍ〜１０，０００ｗｔｐｐｍである。前記範囲未
満では遷移金属元素の均一分散効果が少なく、逆に１
０，０００ｗｔｐｐｍを越えると可視光の透過率の急激
な低下をきたす。アルミニウム化合物の配合方法として
は水溶性の化合物であれば水溶液で、非水溶性粉状体で
あれば粉体でシリカ原料に混合される。
化物、硝酸塩または炭酸塩の化合物として上記遷移金属
元素化合物とともにシリカ原料に配合され、透明ガラス
化される。このアルミニウム元素の配合により遷移金属
元素の相分離が起こらず、均一に含有されるようにな
る。シリカガラス中のアルミニウムの含有量は１００ｗ
ｔｐｐｍ〜１０，０００ｗｔｐｐｍである。前記範囲未
満では遷移金属元素の均一分散効果が少なく、逆に１
０，０００ｗｔｐｐｍを越えると可視光の透過率の急激
な低下をきたす。アルミニウム化合物の配合方法として
は水溶性の化合物であれば水溶液で、非水溶性粉状体で
あれば粉体でシリカ原料に混合される。
【００１１】また、シリカ原料としては天然水晶粉、天
然石英粉、合成水晶粉、合成クリストバライト粉および
合成シリカガラス粉が用いられ、特に気泡の少ない透明
シリカガラスを得るにはα−水晶構造のシリカ粉がよ
い。
然石英粉、合成水晶粉、合成クリストバライト粉および
合成シリカガラス粉が用いられ、特に気泡の少ない透明
シリカガラスを得るにはα−水晶構造のシリカ粉がよ
い。
【００１２】シリカガラス中のＯＨ基濃度の主たる制御
方法を以下に示す。 （１）粉体原料を使い電気加熱溶融法により透明ガラス
化する場合は、溶融前に１００℃〜２００℃の加熱、さ
らに必要に応じて約１，０００℃での加熱処理を行うこ
とにより制御する。 （２）粉体原料を使い、酸水素炎ベルヌイ法により透明
ガラス化する場合は、ベルヌイ法による溶融時に酸水素
炎の原料粉に対するガス比率を調整することにより制御
する。 （３）四塩化けい素等の液体原料を使い、酸水素火炎加
水分解法によりス−ト体を作り、引き続きこのス−ト体
を電気加熱溶融法により透明ガラス化する場合は、ス−
ト体に遷移金属元素化合物とアルミニウム化合物とを水
溶液でド−プした後、溶融前１００℃〜２００℃の加
熱、さらに必要に応じて約１，０００℃での加熱処理を
行うことにより制御する。
方法を以下に示す。 （１）粉体原料を使い電気加熱溶融法により透明ガラス
化する場合は、溶融前に１００℃〜２００℃の加熱、さ
らに必要に応じて約１，０００℃での加熱処理を行うこ
とにより制御する。 （２）粉体原料を使い、酸水素炎ベルヌイ法により透明
ガラス化する場合は、ベルヌイ法による溶融時に酸水素
炎の原料粉に対するガス比率を調整することにより制御
する。 （３）四塩化けい素等の液体原料を使い、酸水素火炎加
水分解法によりス−ト体を作り、引き続きこのス−ト体
を電気加熱溶融法により透明ガラス化する場合は、ス−
ト体に遷移金属元素化合物とアルミニウム化合物とを水
溶液でド−プした後、溶融前１００℃〜２００℃の加
熱、さらに必要に応じて約１，０００℃での加熱処理を
行うことにより制御する。
【００１３】上記含有ＯＨ基がシリカネットワ−クのタ
−ミネタ−となりシリカガラス中の歪みを緩和し紫外線
ダメ−ジを受けにくくする。ＯＨ基濃度が３０ｗｔｐｐ
ｍ未満では前記作用がなく、逆に２，０００ｗｔｐｐｍ
を越えると、透明ガラス化時に気泡の多いガラスとなり
可視光の透過率を低下させる。
−ミネタ−となりシリカガラス中の歪みを緩和し紫外線
ダメ−ジを受けにくくする。ＯＨ基濃度が３０ｗｔｐｐ
ｍ未満では前記作用がなく、逆に２，０００ｗｔｐｐｍ
を越えると、透明ガラス化時に気泡の多いガラスとなり
可視光の透過率を低下させる。
【００１４】シリカ原料の透明ガラス化は粉体原料では
電気加熱溶融法かまたは火炎ベルヌイ法がよい。四塩化
けい素等の液体原料では酸水素火炎加水分解法が適切な
合成法であり、これ以外の例えばプラズマ火炎溶融法で
は、所定量のＯＨ基がシリカガラス中に存在せず好まし
くない。
電気加熱溶融法かまたは火炎ベルヌイ法がよい。四塩化
けい素等の液体原料では酸水素火炎加水分解法が適切な
合成法であり、これ以外の例えばプラズマ火炎溶融法で
は、所定量のＯＨ基がシリカガラス中に存在せず好まし
くない。
【００１５】上記のように金属元素が含有された透明シ
リカガラスはその仮想温度が１，４００℃〜１，８００
℃である。このシリカガラスを９００℃〜１，３００℃
で１０〜１００時間加熱する仮想温度設定処理を行うと
そのシリカガラスの仮想温度は９００℃〜１，３００℃
となり、耐紫外線性が一段と向上する。
リカガラスはその仮想温度が１，４００℃〜１，８００
℃である。このシリカガラスを９００℃〜１，３００℃
で１０〜１００時間加熱する仮想温度設定処理を行うと
そのシリカガラスの仮想温度は９００℃〜１，３００℃
となり、耐紫外線性が一段と向上する。
【００１６】本発明のシリカガラスは、それを厚さ２ｍ
ｍの両面鏡面仕上げ板状体サンプルとしたとき、波長２
００ｎｍの光の透過率を１％以下に、また波長６００ｎ
ｍの可視光の透過率を８５％以上とする。したがって、
このシリカガラスで作成した一般照明用ランプ、自動車
のヘッドライト用ランプ、プロジェクタ−用ランプ、お
よび固体レ−ザ励起用キセノンランプ、クリプトンラン
プ、アルゴンランプおよび保護管等は、ランプ周囲のプ
ラスチックス部材の劣化やレ−ザ素子の紫外線ダメ−ジ
がなく、しかもシリカガラス自身の強度低下やソラリゼ
−ションがない。
ｍの両面鏡面仕上げ板状体サンプルとしたとき、波長２
００ｎｍの光の透過率を１％以下に、また波長６００ｎ
ｍの可視光の透過率を８５％以上とする。したがって、
このシリカガラスで作成した一般照明用ランプ、自動車
のヘッドライト用ランプ、プロジェクタ−用ランプ、お
よび固体レ−ザ励起用キセノンランプ、クリプトンラン
プ、アルゴンランプおよび保護管等は、ランプ周囲のプ
ラスチックス部材の劣化やレ−ザ素子の紫外線ダメ−ジ
がなく、しかもシリカガラス自身の強度低下やソラリゼ
−ションがない。
【００１７】本発明のシリカガラスは以下の方法により
最も容易に、かつ安価に製造される。すなわち、天然ま
たは合成シリカ原料粉に遷移金属元素化合物およびアル
ミニウム化合物の粉体または水溶液を混合し、必要に応
じて１００℃〜２００℃で乾燥し、さらに１，０００℃
で加熱処理して含有水分量を調整したのち、電気加熱溶
融法または火炎ベルヌイ法で透明ガラス化して製造され
る。前記のシリカガラスは更に冷却した後９００℃〜
１，３００℃で１０〜１００時間の仮想温度設定処理が
施される。
最も容易に、かつ安価に製造される。すなわち、天然ま
たは合成シリカ原料粉に遷移金属元素化合物およびアル
ミニウム化合物の粉体または水溶液を混合し、必要に応
じて１００℃〜２００℃で乾燥し、さらに１，０００℃
で加熱処理して含有水分量を調整したのち、電気加熱溶
融法または火炎ベルヌイ法で透明ガラス化して製造され
る。前記のシリカガラスは更に冷却した後９００℃〜
１，３００℃で１０〜１００時間の仮想温度設定処理が
施される。
【００１８】上記本発明で使用した用語は下記の意味で
あり、またシリカガラスの物性値は以下に示す測定法で
測定された。
あり、またシリカガラスの物性値は以下に示す測定法で
測定された。
【００１９】１）ＯＨ基濃度とは、厚さ２ｍｍのシリカ
ガラスサンプルを１Ｔｏｒｒ以下の真空下にて１，００
０℃で１０時間以上に加熱処理を行った後に存在するＯ
Ｈ基濃度をいう。
ガラスサンプルを１Ｔｏｒｒ以下の真空下にて１，００
０℃で１０時間以上に加熱処理を行った後に存在するＯ
Ｈ基濃度をいう。
【００２０】２）仮想温度とは、室温のシリカガラスの
密度、屈折率等の物性値が設定されたと仮想される温度
であり、そのシリカガラスの経る熱履歴により異なる
（Ｒ．Ｂｒｕｃｋｎｅｒ（１９７０）Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｎｏｎ−Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｓｏｌｉｄ
ｓ， Ｖｏｌ．５ ｐ１２３〜１７５）。
密度、屈折率等の物性値が設定されたと仮想される温度
であり、そのシリカガラスの経る熱履歴により異なる
（Ｒ．Ｂｒｕｃｋｎｅｒ（１９７０）Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｎｏｎ−Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｓｏｌｉｄ
ｓ， Ｖｏｌ．５ ｐ１２３〜１７５）。
【００２１】３）ＯＨ基濃度測定： 赤外線吸収分光光
度法による（Ｄ．Ｍ．Ｄｏｄｄ、Ｄ．Ｂ．Ｆｒａｓｅ
ｒ、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉ
ｃｓ、Ｖｏｌ．３７（１９６６）ｐ３９１１）。
度法による（Ｄ．Ｍ．Ｄｏｄｄ、Ｄ．Ｂ．Ｆｒａｓｅ
ｒ、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉ
ｃｓ、Ｖｏｌ．３７（１９６６）ｐ３９１１）。
【００２２】４）仮想温度測定：ラマン散乱分光光度法
による（Ａ．Ｅ．Ｇｅｉｓｓｂｅｒｇｅｒ、Ｐｈｙｓｉ
ｃａｌＲｅｖｉｅｗ Ｂ、Ｖｏｌ．２８、Ｎｏ．６（１
９８３）ｐ．３２６６〜３２７１）。
による（Ａ．Ｅ．Ｇｅｉｓｓｂｅｒｇｅｒ、Ｐｈｙｓｉ
ｃａｌＲｅｖｉｅｗ Ｂ、Ｖｏｌ．２８、Ｎｏ．６（１
９８３）ｐ．３２６６〜３２７１）。
【００２３】６）透過率：紫外線分光光度法による。サ
ンプルは厚さ２ｍｍ、両面鏡面研磨仕上げしたものであ
る。
ンプルは厚さ２ｍｍ、両面鏡面研磨仕上げしたものであ
る。
【００２４】
実施例１〜４ 天然水晶粉を塩素ガス含有雰囲気で１，０００℃、１０
時間純化処理を行い、次いで粒径を１０μｍ〜１００μ
ｍに調整した。このシリカ原料粉に粒径約１μｍの酸化
セシウムＣｅＯ2または／および酸化チタンＴｉＯ2の微
粉体を加えＶ型混合器で均一に混合した。得られた混合
原料粉に塩化アルミニウムの水溶液を混合し、１００℃
〜２００℃で乾燥したのち、更に１，０００℃で１０時
間加熱処理し、混合物中の水分量を調整した。このシリ
カガラス原料を１Ｔｏｒｒ以下の真空中で電気加熱溶融
法により透明ガラス化し、冷却したのち、１，１５０℃
で１００時間の仮想温度設定処理を行った。含有成分お
よびシリカガラスの物性値を測定した。その結果を表１
に示す。
時間純化処理を行い、次いで粒径を１０μｍ〜１００μ
ｍに調整した。このシリカ原料粉に粒径約１μｍの酸化
セシウムＣｅＯ2または／および酸化チタンＴｉＯ2の微
粉体を加えＶ型混合器で均一に混合した。得られた混合
原料粉に塩化アルミニウムの水溶液を混合し、１００℃
〜２００℃で乾燥したのち、更に１，０００℃で１０時
間加熱処理し、混合物中の水分量を調整した。このシリ
カガラス原料を１Ｔｏｒｒ以下の真空中で電気加熱溶融
法により透明ガラス化し、冷却したのち、１，１５０℃
で１００時間の仮想温度設定処理を行った。含有成分お
よびシリカガラスの物性値を測定した。その結果を表１
に示す。
【００２５】実施例５ 四塩化けい素を原料として酸水素炎加水分解法でシリカ
ガラス白色ス−ト体を作成した。この白色ス−ト体に塩
化チタン、塩化セリウムの所定濃度の水溶液および塩化
アルミニウムを加え金属元素化合物の浸漬したス−ト体
を１００℃〜２００℃で加熱乾燥たのち、１Ｔｏｒｒ以
下の真空度で約１，７００℃加熱して透明ガラス化し
た。該シリカガラスを冷却したのち１，１５０℃で１０
０時間の仮想温度設定処理を行った。得られたシリカガ
ラスについて各成分の含有量および物性値を測定し、そ
れを表１に示す。
ガラス白色ス−ト体を作成した。この白色ス−ト体に塩
化チタン、塩化セリウムの所定濃度の水溶液および塩化
アルミニウムを加え金属元素化合物の浸漬したス−ト体
を１００℃〜２００℃で加熱乾燥たのち、１Ｔｏｒｒ以
下の真空度で約１，７００℃加熱して透明ガラス化し
た。該シリカガラスを冷却したのち１，１５０℃で１０
０時間の仮想温度設定処理を行った。得られたシリカガ
ラスについて各成分の含有量および物性値を測定し、そ
れを表１に示す。
【００２６】実施例６ 実施例５と同様な方法でさらにＯＨ基含有量の多いシリ
カガラスを製造し、その中の成分および物性値を測定
し、それを表１に示す。
カガラスを製造し、その中の成分および物性値を測定
し、それを表１に示す。
【００２７】比較例１〜３ 比較例１は実施例１における製造方法においてアルミニ
ウムを含有しないシリカガラスである。得られたシリカ
ガラスにはＴｉ、Ｃｅが均一に分散せず、白濁した半透
明体であった。
ウムを含有しないシリカガラスである。得られたシリカ
ガラスにはＴｉ、Ｃｅが均一に分散せず、白濁した半透
明体であった。
【００２８】比較例２もアルミニウムを配合しないシリ
カガラスである。比較例１と同様に白濁した半透明体で
あった。
カガラスである。比較例１と同様に白濁した半透明体で
あった。
【００２９】比較例３は実施例１のシリカガラスでＯＨ
基濃度が１ｗｔｐｐｍ未満のシリカガラスである。この
シリカガラスの仮想温度は１，６５０℃であった。
基濃度が１ｗｔｐｐｍ未満のシリカガラスである。この
シリカガラスの仮想温度は１，６５０℃であった。
【００３０】
【表１】 注）：真空溶融法aは真空電気加熱溶融法 を、火炎分解
法bは酸水素炎加水分解法をいう。
法bは酸水素炎加水分解法をいう。
【００３１】上記表１の実施例１および比較例３のシリ
カガラスについて、それぞれＫｒＦエキシマレ−ザ（２
４８ｎｍ）を照射し、その前後の曲げ強度を測定した。
その結果を表２に示す。この表から明らかなように本発
明のシリカガラスはレ−ザ照射前後で強度変化がほとん
どなかった。
カガラスについて、それぞれＫｒＦエキシマレ−ザ（２
４８ｎｍ）を照射し、その前後の曲げ強度を測定した。
その結果を表２に示す。この表から明らかなように本発
明のシリカガラスはレ−ザ照射前後で強度変化がほとん
どなかった。
【００３２】
【表２】（ＭＰａ）
【００３３】上記レ−ザ照射条件は、エネルギ−密度１
００ｍＪ／ｃｍ ・ｐｕｌｓｅ、周波数１００Ｈｚ、照射
パルス数１×１０6ｐｕｌｓｅｓである。また、曲げ強
度は、ＪＩＳ Ｒ−１６０１に従って測定した。強度単
位はＭＰａである。
００ｍＪ／ｃｍ ・ｐｕｌｓｅ、周波数１００Ｈｚ、照射
パルス数１×１０6ｐｕｌｓｅｓである。また、曲げ強
度は、ＪＩＳ Ｒ−１６０１に従って測定した。強度単
位はＭＰａである。
【００３４】
【発明の効果】本発明のシリカガラスは紫外線透過率が
少なく紫外線による強度の低下およびソラリゼ−ション
の発生がなく、かつ可視光の透過性が高いシリカガラス
である。このシリカガラスで作成した照明ランプおよび
レ−ザ励起ランプは部材のプラスチックスを劣化させる
ことも、またレ−ザ発振子の発光効率を低下させること
もない優れたランプ用材料である。
少なく紫外線による強度の低下およびソラリゼ−ション
の発生がなく、かつ可視光の透過性が高いシリカガラス
である。このシリカガラスで作成した照明ランプおよび
レ−ザ励起ランプは部材のプラスチックスを劣化させる
ことも、またレ−ザ発振子の発光効率を低下させること
もない優れたランプ用材料である。
Claims (7)
- 【請求項１】遷移金属元素含有量が１００ｗｔｐｐｍ〜
１０，０００ｗｔｐｐｍ、アルミニウム含有量が１００
ｗｔｐｐｍ〜１０，０００ｗｔｐｐｍ、ＯＨ基濃度が３
０ｗｔｐｐｍ〜２，０００ｗｔｐｐｍであることを特徴
とする紫外線吸収・可視光透過性シリカガラス。 - 【請求項２】波長２００ｎｍの紫外線の透過率が１％以
下、波長６００ｎｍの可視光の透過率が８５％以上であ
ることを特徴とする請求項１記載の紫外線吸収・可視光
透過性シリカガラス。 - 【請求項３】仮想温度が９００℃〜１，３００℃である
ことを特徴とする請求項１記載の紫外線吸収・可視光透
過性シリカガラス。 - 【請求項４】シリカ原料、遷移金属元素化合物およびア
ルミニウム化合物からなる混合物を加熱処理して含有水
分を調節した後、溶融ガラス化することを特徴とする紫
外線吸収・可視光透過性シリカガラスの製造方法。 - 【請求項５】シリカ原料がけい素化合物原料を火炎加水
分解法で得られたシリカのス−ト体であることを特徴と
する請求項４記載の紫外線吸収・可視光透過性シリカガ
ラスの製造方法。 - 【請求項６】シリカ原料が結晶質シリカ粉を高純化処理
したシリカであることを特徴とする請求項４記載の紫外
線吸収・可視光透過性シリカガラスの製造方法。 - 【請求項７】請求項４記載の溶融ガラス化後のシリカガ
ラスを更に９００℃〜１，３００℃で仮想温度設定処理
を行うことを特徴とする紫外線吸収・可視光透過性シリ
カガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2918294A JP2955463B2 (ja) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | 紫外線吸収性が良く、かつ可視光透過性の高いシリカガラスおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2918294A JP2955463B2 (ja) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | 紫外線吸収性が良く、かつ可視光透過性の高いシリカガラスおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07215735A true JPH07215735A (ja) | 1995-08-15 |
| JP2955463B2 JP2955463B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=12269075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2918294A Expired - Lifetime JP2955463B2 (ja) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | 紫外線吸収性が良く、かつ可視光透過性の高いシリカガラスおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2955463B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6376401B1 (en) | 1998-09-07 | 2002-04-23 | Tosoh Corporation | Ultraviolet ray-transparent optical glass material and method of producing same |
| JP2013502372A (ja) * | 2009-08-21 | 2013-01-24 | モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・インク | 医薬品包装用の溶融石英チュービング |
| WO2015036493A1 (de) * | 2013-09-16 | 2015-03-19 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur herstellung von eisen-dotiertem kieselglas |
| WO2019043845A1 (ja) * | 2017-08-30 | 2019-03-07 | 日本碍子株式会社 | 透明封止部材 |
-
1994
- 1994-02-02 JP JP2918294A patent/JP2955463B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6376401B1 (en) | 1998-09-07 | 2002-04-23 | Tosoh Corporation | Ultraviolet ray-transparent optical glass material and method of producing same |
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| CN105517965A (zh) * | 2013-09-16 | 2016-04-20 | 赫罗伊斯石英玻璃股份有限两合公司 | 制造铁掺杂的石英玻璃的方法 |
| JP2016534020A (ja) * | 2013-09-16 | 2016-11-04 | ヘレーウス クヴァルツグラース ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトＨｅｒａｅｕｓ Ｑｕａｒｚｇｌａｓ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ | 鉄ドープシリカガラスの製造方法 |
| US9593034B2 (en) | 2013-09-16 | 2017-03-14 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Method for producing iron-doped silica glass |
| WO2019043845A1 (ja) * | 2017-08-30 | 2019-03-07 | 日本碍子株式会社 | 透明封止部材 |
| JPWO2019043845A1 (ja) * | 2017-08-30 | 2020-08-06 | 日本碍子株式会社 | 透明封止部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2955463B2 (ja) | 1999-10-04 |
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