JPH07330373A - 光透過用塩化物ガラス材 - Google Patents
光透過用塩化物ガラス材Info
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- JPH07330373A JPH07330373A JP7108132A JP10813295A JPH07330373A JP H07330373 A JPH07330373 A JP H07330373A JP 7108132 A JP7108132 A JP 7108132A JP 10813295 A JP10813295 A JP 10813295A JP H07330373 A JPH07330373 A JP H07330373A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
- C03C13/041—Non-oxide glass compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/32—Non-oxide glass compositions, e.g. binary or ternary halides, sulfides or nitrides of germanium, selenium or tellurium
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ランタニド系希土類元素をガラス母材の主成
分陽イオンとして含み、アルカリ土類元素を副成分陽イ
オンとして含む塩化物からなることを特徴とする塩化物
ガラス材であって、ランタニド系希土類元素を５０〜９
０モル％、アルカリ土類元素を５０〜１０モル％含む光
透過用塩化物ガラス材。 【効果】 可視光から遠赤外線に至る幅広い波長域の光
に対して優れた透過性を有し、潮解性がなく、高いガラ
ス転移点を有するので高エネルギー伝送用光ファイバー
用ガラス材として利用でき、低温部での赤外線温度計用
の光導波路など幅広い用途に用いることができる。また
一部の波長域に吸収帯を有するものは光フィルターとし
ても利用することができる。
分陽イオンとして含み、アルカリ土類元素を副成分陽イ
オンとして含む塩化物からなることを特徴とする塩化物
ガラス材であって、ランタニド系希土類元素を５０〜９
０モル％、アルカリ土類元素を５０〜１０モル％含む光
透過用塩化物ガラス材。 【効果】 可視光から遠赤外線に至る幅広い波長域の光
に対して優れた透過性を有し、潮解性がなく、高いガラ
ス転移点を有するので高エネルギー伝送用光ファイバー
用ガラス材として利用でき、低温部での赤外線温度計用
の光導波路など幅広い用途に用いることができる。また
一部の波長域に吸収帯を有するものは光フィルターとし
ても利用することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エネルギー伝達用光フ
ァイバー材料として最適な光透過用塩化物ガラス材に関
する。より詳しくは、可視光から遠赤外線に至る幅広い
波長域の光に対して優れた透過性を有し、かつ潮解性を
示さず、ガラス転移点が高いため高エネルギー伝達中も
安定であり、しかも製造の容易な塩化物ガラス材に関す
る。
ァイバー材料として最適な光透過用塩化物ガラス材に関
する。より詳しくは、可視光から遠赤外線に至る幅広い
波長域の光に対して優れた透過性を有し、かつ潮解性を
示さず、ガラス転移点が高いため高エネルギー伝達中も
安定であり、しかも製造の容易な塩化物ガラス材に関す
る。
【０００２】
【従来技術とその課題】光ファイバーの用途は主に情報
伝達媒体および赤外線エネルギー伝達媒体に大別され
る。前者の用途に用いる光ファイバー材料としては石英
ガラスが既に実用化されており、この他にＧｅＯ2 系な
どの酸化物ガラスやＺｒＦ4 系などのフッ化物ガラスな
どが検討されている。ところがこれらのガラス材は、格
子振動に基づく光の吸収が長波長領域で生じるため遠赤
外線に対する透過性が低く、使用可能な波長域が可視光
から近赤外光領域に限られる。このため、遠赤外光領域
までの使用波長域を必要とする赤外線エネルギー伝達媒
体としては使用できない。現在、赤外線エネルギー伝達
媒体として検討されているファイバー材料は、ハライド
結晶、カルコゲナイドガラスなどであるが、通常のハラ
イド結晶は結晶粒界や格子欠陥での散乱などによる損失
が大きく、製造工程も複雑である。またカルコゲナイド
ガラスは構造欠陥や含有不純物による吸収が大きく、低
損失化が困難である。
伝達媒体および赤外線エネルギー伝達媒体に大別され
る。前者の用途に用いる光ファイバー材料としては石英
ガラスが既に実用化されており、この他にＧｅＯ2 系な
どの酸化物ガラスやＺｒＦ4 系などのフッ化物ガラスな
どが検討されている。ところがこれらのガラス材は、格
子振動に基づく光の吸収が長波長領域で生じるため遠赤
外線に対する透過性が低く、使用可能な波長域が可視光
から近赤外光領域に限られる。このため、遠赤外光領域
までの使用波長域を必要とする赤外線エネルギー伝達媒
体としては使用できない。現在、赤外線エネルギー伝達
媒体として検討されているファイバー材料は、ハライド
結晶、カルコゲナイドガラスなどであるが、通常のハラ
イド結晶は結晶粒界や格子欠陥での散乱などによる損失
が大きく、製造工程も複雑である。またカルコゲナイド
ガラスは構造欠陥や含有不純物による吸収が大きく、低
損失化が困難である。
【０００３】そこで、ハライド結晶に代えて、非フッ化
物系のハライドガラスが検討されているが、ファイバー
化が可能な程度に安定で潮解性がなく、高エネルギーを
伝達する際にも安定なガラス転移点の高いハライドガラ
スは未だ報告されていない。例えば、ＺｎＣｌ2 系ガラ
スは著しい潮解性があり、実用化が難しい。またＢｉＣ
ｌ3 系ガラス、ＰｂＢｒ2 系ガラス、ＴｈＣｌ4 系ガラ
スあるいはＣｄＣｌ2系ガラスなどもガラス転移点が１
７５℃以下と低いため、高エネルギー伝達中に軟化しま
たは結晶化する虞がある。
物系のハライドガラスが検討されているが、ファイバー
化が可能な程度に安定で潮解性がなく、高エネルギーを
伝達する際にも安定なガラス転移点の高いハライドガラ
スは未だ報告されていない。例えば、ＺｎＣｌ2 系ガラ
スは著しい潮解性があり、実用化が難しい。またＢｉＣ
ｌ3 系ガラス、ＰｂＢｒ2 系ガラス、ＴｈＣｌ4 系ガラ
スあるいはＣｄＣｌ2系ガラスなどもガラス転移点が１
７５℃以下と低いため、高エネルギー伝達中に軟化しま
たは結晶化する虞がある。
【０００４】
【発明の解決課題】本発明は、従来のガラス材における
上記問題を解決した光透過用塩化物ガラス材を提供する
ものであって、可視光から遠赤外線に至る幅広い波長域
の光に対して優れた透過性を有し、潮解性がなく、かつ
ガラス転移点が高く、しかも製造の容易な塩化物ガラス
材を提供するものである。
上記問題を解決した光透過用塩化物ガラス材を提供する
ものであって、可視光から遠赤外線に至る幅広い波長域
の光に対して優れた透過性を有し、潮解性がなく、かつ
ガラス転移点が高く、しかも製造の容易な塩化物ガラス
材を提供するものである。
【０００５】本発明によれば以下の構成を有する光透過
用塩化物ガラス材が提供される。 （１） ランタニド系希土類元素をガラス母材の主成分
陽イオンとして含み、アルカリ土類元素を副成分陽イオ
ンとして含む塩化物からなることを特徴とする光透過用
塩化物ガラス材。 （２） ランタニド系希土類元素を５０〜９０モル％、
アルカリ土類元素を５０〜１０モル％含む塩化物からな
る上記(1) に記載のガラス材。 （３） 複数のランタニド系希土類元素と、複数のアル
カリ土類元素を含む上記(1) または(2) に記載のガラス
材。 （４） ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(P
r)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユーロピウム(E
u)、ガドリウム(Gd)、テルビウム(Tb)、デスプロシウム
(Dy)の少なくとも１種類を５０〜９０モル％、およびア
ルカリ土類元素を５０〜１０モル％含む塩化物からなる
上記(1) に記載のガラス材。 （５） ガドリニウム６０〜９０モル％およびバリウ
ム、ストロンチウム、カルシウムの少なくとも１種を４
０〜１０モル％含む塩化物からなる上記(1) に記載のガ
ラス材。
用塩化物ガラス材が提供される。 （１） ランタニド系希土類元素をガラス母材の主成分
陽イオンとして含み、アルカリ土類元素を副成分陽イオ
ンとして含む塩化物からなることを特徴とする光透過用
塩化物ガラス材。 （２） ランタニド系希土類元素を５０〜９０モル％、
アルカリ土類元素を５０〜１０モル％含む塩化物からな
る上記(1) に記載のガラス材。 （３） 複数のランタニド系希土類元素と、複数のアル
カリ土類元素を含む上記(1) または(2) に記載のガラス
材。 （４） ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(P
r)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユーロピウム(E
u)、ガドリウム(Gd)、テルビウム(Tb)、デスプロシウム
(Dy)の少なくとも１種類を５０〜９０モル％、およびア
ルカリ土類元素を５０〜１０モル％含む塩化物からなる
上記(1) に記載のガラス材。 （５） ガドリニウム６０〜９０モル％およびバリウ
ム、ストロンチウム、カルシウムの少なくとも１種を４
０〜１０モル％含む塩化物からなる上記(1) に記載のガ
ラス材。
【０００６】
【具体的な説明】本発明のガラス材はガラス母材となる
ランタニド系希土類元素と、ガラス形成助剤のアルカリ
土類元素を含む塩化物からなる光透過用塩化物ガラス材
である。従来、希土類元素はガラス形成助剤として用い
られているが、例えば、塩化ガドリウム（GdCl3 ）は単
独ではガラス化しないので、希土類元素をガラス母材の
陽イオンに用いる例は知られていない。ところが、本発
明において、ランタニド系希土類元素をガラス母材の主
成分陽イオンとし、これに一定量のアルカリ土類金属イ
オンをガラス形成助剤となる副成分陽イオンとして含む
塩化物は透明なガラス体となることが見出された。
ランタニド系希土類元素と、ガラス形成助剤のアルカリ
土類元素を含む塩化物からなる光透過用塩化物ガラス材
である。従来、希土類元素はガラス形成助剤として用い
られているが、例えば、塩化ガドリウム（GdCl3 ）は単
独ではガラス化しないので、希土類元素をガラス母材の
陽イオンに用いる例は知られていない。ところが、本発
明において、ランタニド系希土類元素をガラス母材の主
成分陽イオンとし、これに一定量のアルカリ土類金属イ
オンをガラス形成助剤となる副成分陽イオンとして含む
塩化物は透明なガラス体となることが見出された。
【０００７】本発明において、ガラス母材の主成分陽イ
オンとして用いるランタニド系希土類元素は、ランタン
(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(N
d)、サマリウム(Sm)、ユーロピウム(Eu)、ガドリウム(G
d)、テルビウム(Tb)、デスプロシウム(Dy)である。これ
らを主成分の陽イオンとし、一定量のアルカリ土類金属
イオンを含む塩化物は透明なガラス体となる。上記ラン
タニド系希土類元素は１種類でもよく２種類以上含むも
のでも良い。なお、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、
ツリウム(Tm)、ルテチウム(Lu)はランタニド系希土類元
素であるが、これらを主成分の陽イオンとして用いた場
合には、局部的な結晶化が生じ、透明なガラス体を得る
ことができない。
オンとして用いるランタニド系希土類元素は、ランタン
(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(N
d)、サマリウム(Sm)、ユーロピウム(Eu)、ガドリウム(G
d)、テルビウム(Tb)、デスプロシウム(Dy)である。これ
らを主成分の陽イオンとし、一定量のアルカリ土類金属
イオンを含む塩化物は透明なガラス体となる。上記ラン
タニド系希土類元素は１種類でもよく２種類以上含むも
のでも良い。なお、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、
ツリウム(Tm)、ルテチウム(Lu)はランタニド系希土類元
素であるが、これらを主成分の陽イオンとして用いた場
合には、局部的な結晶化が生じ、透明なガラス体を得る
ことができない。
【０００８】上記希土類元素を単独に含む塩化物はガラ
ス化せず、アルカリ土類金属イオンをガラス形成助剤と
して一定量含む場合に透明な塩化物ガラスとなる。因み
に、アルカリ土類金属は各種のガラスにおいて、ガラス
形成助剤として一般に使用されているが、希土類元素を
ガラス母材陽イオンの主成分とし、アルカリ土類金属イ
オンを副成分とする組成の組み合わせはこれまで知られ
ていない。本発明において、ガラス形成助剤として用い
るアルカリ土類金属は、バリウム(Ba)、ストロンチウム
(Sr)、カルシウム(Ca)である。これらのアルカリ土類金
属は１種類でもよく２種類以上含むものでも良い。な
お、ベリリウム(Be)およびマグネシウム(Mg)はガラス形
成助剤として効果がない。
ス化せず、アルカリ土類金属イオンをガラス形成助剤と
して一定量含む場合に透明な塩化物ガラスとなる。因み
に、アルカリ土類金属は各種のガラスにおいて、ガラス
形成助剤として一般に使用されているが、希土類元素を
ガラス母材陽イオンの主成分とし、アルカリ土類金属イ
オンを副成分とする組成の組み合わせはこれまで知られ
ていない。本発明において、ガラス形成助剤として用い
るアルカリ土類金属は、バリウム(Ba)、ストロンチウム
(Sr)、カルシウム(Ca)である。これらのアルカリ土類金
属は１種類でもよく２種類以上含むものでも良い。な
お、ベリリウム(Be)およびマグネシウム(Mg)はガラス形
成助剤として効果がない。
【０００９】上記塩化物ガラスにおいて、ランタニド系
希土類元素の含有量（２種類以上の場合には合計量）は
５０〜９０モル％、アルカリ土類元素の含有量（２種類
以上の場合には合計量）は５０〜１０モル％である。該
希土類元素の含有量が５０モル％未満では混合物が急冷
によって失透し、透明なガラス材を得ることができな
い。また該希土類元素の含有量が９０モル％を越えると
ガラス形成助剤のアルカリ土類金属の含有量が相対的に
低下し、ガラス化しない。実施例に示すように、上記希
土類元素の含有量５０〜９０モル％、アルカリ土類元素
の含有量５０〜１０モル％の範囲において、ガラス転移
温度(Tg)が２００℃以上の安定なガラスが得られる。
希土類元素の含有量（２種類以上の場合には合計量）は
５０〜９０モル％、アルカリ土類元素の含有量（２種類
以上の場合には合計量）は５０〜１０モル％である。該
希土類元素の含有量が５０モル％未満では混合物が急冷
によって失透し、透明なガラス材を得ることができな
い。また該希土類元素の含有量が９０モル％を越えると
ガラス形成助剤のアルカリ土類金属の含有量が相対的に
低下し、ガラス化しない。実施例に示すように、上記希
土類元素の含有量５０〜９０モル％、アルカリ土類元素
の含有量５０〜１０モル％の範囲において、ガラス転移
温度(Tg)が２００℃以上の安定なガラスが得られる。
【００１０】上記アルカリ土類金属と共にアルカリ金
属、鉛(Pb)およびタリウム(Tl)を併用すれば更に安定な
ガラス材を得ることができる。これらの添加量は約４０
モル％未満である。因みに、本発明の上記アルカリ土類
金属に代えて、アルカリ金属、鉛(Pb)およびタリウム(T
l)をガラス形成助剤として用いると、ガラスは安定化す
るが、ガラス転移点は低くなる。
属、鉛(Pb)およびタリウム(Tl)を併用すれば更に安定な
ガラス材を得ることができる。これらの添加量は約４０
モル％未満である。因みに、本発明の上記アルカリ土類
金属に代えて、アルカリ金属、鉛(Pb)およびタリウム(T
l)をガラス形成助剤として用いると、ガラスは安定化す
るが、ガラス転移点は低くなる。
【００１１】具体的なガラス成分組合において最適な組
成範囲（モル％）を以下に示す。（１）ＬｎＣｌ３ −ＢａＣｌ２ （LnはLa,Ce,Pr,Nd,
Sm,Eu,Gd,Tb,Dy） La（65〜75）−Ba（残量）、Ce（63〜76）−Ba（残量） Pr（61〜77）−Ba（残量）、Nd（55〜78）−Ba（残量） Sm（55〜85）−Ba（残量）、Eu（54〜89）−Ba（残量） Gd（60〜90）−Ba（残量）、Tb（63〜85）−Ba（残量） Dy（65〜80）−Ba（残量）
成範囲（モル％）を以下に示す。（１）ＬｎＣｌ３ −ＢａＣｌ２ （LnはLa,Ce,Pr,Nd,
Sm,Eu,Gd,Tb,Dy） La（65〜75）−Ba（残量）、Ce（63〜76）−Ba（残量） Pr（61〜77）−Ba（残量）、Nd（55〜78）−Ba（残量） Sm（55〜85）−Ba（残量）、Eu（54〜89）−Ba（残量） Gd（60〜90）−Ba（残量）、Tb（63〜85）−Ba（残量） Dy（65〜80）−Ba（残量）
【００１２】（２）ＬｎＣｌ3 −ＳｒＣｌ2 （LnはPr,N
d,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy） Pr（66〜74）−Sr（残量）、Nd（64〜75）−Sr（残量） Sm（62〜76）−Sr（残量）、Eu（58〜79）−Sr（残量） Gd（60〜80）−Sr（残量）、Tb（63〜76）−Sr（残量） Dy（62〜73）−Sr（残量）
d,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy） Pr（66〜74）−Sr（残量）、Nd（64〜75）−Sr（残量） Sm（62〜76）−Sr（残量）、Eu（58〜79）−Sr（残量） Gd（60〜80）−Sr（残量）、Tb（63〜76）−Sr（残量） Dy（62〜73）−Sr（残量）
【００１３】（３）ＬｎＣｌ3 −ＣａＣｌ2 （LnはNd,S
m,Eu,Gd,Tb,Dy ） Nd（65〜74）−Ca（残量）、Sm（63〜76）−Ca（残量） Eu（60〜77）−Ca（残量）、Gd（60〜80）−Ca（残量） Tb（61〜77）−Ca（残量）、Dy（63〜75）−Ca（残量）
m,Eu,Gd,Tb,Dy ） Nd（65〜74）−Ca（残量）、Sm（63〜76）−Ca（残量） Eu（60〜77）−Ca（残量）、Gd（60〜80）−Ca（残量） Tb（61〜77）−Ca（残量）、Dy（63〜75）−Ca（残量）
【００１４】（４）ＬｎＣｌ3 −ＲＣｌ2 （LnはLa,Ce,P
r,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy、ＲはBa,Sr,Caの２種以上） La（64〜76）−R(残量２０以上) Ce（62〜76）−R(残量２０以上) Pr（60〜77）−R(残量１０以下) Nd（55〜80）−R(残量) 、 Sm（54〜85）−R(残量) Eu（54〜90）−R(残量) 、 Gd（50〜90）−R(残量) Tb（60〜85）−R(残量) 、 Dy（63〜80）−R(残量)
r,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy、ＲはBa,Sr,Caの２種以上） La（64〜76）−R(残量２０以上) Ce（62〜76）−R(残量２０以上) Pr（60〜77）−R(残量１０以下) Nd（55〜80）−R(残量) 、 Sm（54〜85）−R(残量) Eu（54〜90）−R(残量) 、 Gd（50〜90）−R(残量) Tb（60〜85）−R(残量) 、 Dy（63〜80）−R(残量)
【００１５】（５）ＬｎＣｌ3 −ＲＣｌ2 Ｌｎは２種以上の希土類元素、Ｒは２種以上のアルカリ
土類金属 （42Sm−18Pr−12Nd）Cl3 −（19Ba−7Sr − 2Ca）Cl2 （15Ce−10Nd−30Gd）Cl3 −（25Ba−15Sr− 5Ca）Cl2 （ 5Pr−35Eu−20Gd−15Tb−10Dy）Cl3 −（10Ba− 5S
r）Cl2 （55La−10Sm− 5Gd）Cl3 −（20Ba−10Sr）Cl2 （55Ce−10Sm− 5Gd）Cl3 −（20Ba−10Sr）Cl2 （55Pr−15Gd− 5Dy）Cl3 −（ 5Ba−15Sr− 5Ca）Cl2 （50Pr−20Tb）Cl3 −（10Ba−10Sr−10Ca）Cl2
土類金属 （42Sm−18Pr−12Nd）Cl3 −（19Ba−7Sr − 2Ca）Cl2 （15Ce−10Nd−30Gd）Cl3 −（25Ba−15Sr− 5Ca）Cl2 （ 5Pr−35Eu−20Gd−15Tb−10Dy）Cl3 −（10Ba− 5S
r）Cl2 （55La−10Sm− 5Gd）Cl3 −（20Ba−10Sr）Cl2 （55Ce−10Sm− 5Gd）Cl3 −（20Ba−10Sr）Cl2 （55Pr−15Gd− 5Dy）Cl3 −（ 5Ba−15Sr− 5Ca）Cl2 （50Pr−20Tb）Cl3 −（10Ba−10Sr−10Ca）Cl2
【００１６】本発明の塩化物ガラス材は、精製乾燥した
原料の塩化物粉末を所定量調合した混合粉末を塩素ガス
雰囲気または真空下で加熱溶融し、急冷して得られる。
得られた急冷体のＸ線回折曲線は結晶体に見られるよう
な鋭いピークが認められず、ガラス質であることが確認
できる。また示差熱分析曲線においてガラス転移点が認
められ、これによってもガラス質であることが分かる。
原料の塩化物粉末を所定量調合した混合粉末を塩素ガス
雰囲気または真空下で加熱溶融し、急冷して得られる。
得られた急冷体のＸ線回折曲線は結晶体に見られるよう
な鋭いピークが認められず、ガラス質であることが確認
できる。また示差熱分析曲線においてガラス転移点が認
められ、これによってもガラス質であることが分かる。
【００１７】
【実施例および比較例】実施例１ 市販の酸化ガドリニウム粉末を常法により塩化物粉末と
し、これを加熱溶融して塩化ガス雰囲気下で完全に脱水
精製したものを原料として用い、またアルカリ土類塩化
物粉末は３２０℃の乾燥容器中で２日間乾燥した高純度
の無水結晶を用い、これを表１に示すモル比（％）に調
合し、この混合粉末を石英ガラス管に真空封入したアン
プルを形成し、これを加熱炉に装入し、６００℃で１５
分間加熱溶融した。溶融後、アンプルごと直ちに２５℃
の水に浸して急冷し、無色の透明体を得た。
し、これを加熱溶融して塩化ガス雰囲気下で完全に脱水
精製したものを原料として用い、またアルカリ土類塩化
物粉末は３２０℃の乾燥容器中で２日間乾燥した高純度
の無水結晶を用い、これを表１に示すモル比（％）に調
合し、この混合粉末を石英ガラス管に真空封入したアン
プルを形成し、これを加熱炉に装入し、６００℃で１５
分間加熱溶融した。溶融後、アンプルごと直ちに２５℃
の水に浸して急冷し、無色の透明体を得た。
【００１８】この透明体をＸ線回折により測定したとこ
ろ、その散乱強度の曲線は図１に示すように、結晶体に
見られるような鋭いピークが認められず、ガラス質であ
ることが確認された。また、この透明体の示差熱分析曲
線は、図２に示すように、２５０℃付近でガラス転移点
(Tg)が認められ、この測定からもガラス質であることが
確認された。さらに、このガラス材について、波長２．
５〜２０μm の領域で赤外光の透過率を測定した。この
結果、図３に示すように本実施例のガラス材は２．５〜
１７μm の波長域で赤外光の吸収ピークを全く有さず、
８０％に近い透過率であった。また、このガラス材を１
日、大気中に放置しても潮解性は全く認められなかっ
た。
ろ、その散乱強度の曲線は図１に示すように、結晶体に
見られるような鋭いピークが認められず、ガラス質であ
ることが確認された。また、この透明体の示差熱分析曲
線は、図２に示すように、２５０℃付近でガラス転移点
(Tg)が認められ、この測定からもガラス質であることが
確認された。さらに、このガラス材について、波長２．
５〜２０μm の領域で赤外光の透過率を測定した。この
結果、図３に示すように本実施例のガラス材は２．５〜
１７μm の波長域で赤外光の吸収ピークを全く有さず、
８０％に近い透過率であった。また、このガラス材を１
日、大気中に放置しても潮解性は全く認められなかっ
た。
【００１９】
【表１】
【００２０】比較例 原料粉末を表２に示すモル比に調合した他は実施例１と
全く同一の方法で混合粉末を調製し、同一の条件で加熱
溶融し、急冷したところ融体は直ちに失透し、透明なガ
ラス材を得ることができなかった。
全く同一の方法で混合粉末を調製し、同一の条件で加熱
溶融し、急冷したところ融体は直ちに失透し、透明なガ
ラス材を得ることができなかった。
【００２１】
【表２】
【００２２】実施例２ 実施例１と同様にして調製した原料粉末を表３および表
４のモル比に配合し、実施例１と同様の工程で加熱、急
冷したところ、いずれも透明なガラス材が得られた。こ
のガラス材のガラス転移温度は全て２００℃以上であ
り、一部は４００℃を上回る熱安定性の高いものであっ
た。これらガラス材のうち、試料No29,36,45,63,67の光
透過率を図４〜図８に示した。図６（試料No45）のガラ
ス材は図３と同様に広い波長域の光（2.5 〜20μ）に対
して８０％の高い透過率を有し、光透過用ガラス材とし
て用いることができる。また、図４（試料No29）、図５
（試料No29）、図７（試料No63）、図８（試料No67）の
ガラス材はいずれも概ね８０％の透過率を有しながらｆ
−ｆ遷移による一部の狭い波長域の光を吸収する性質を
有しており、従って、かかる波長域の光を選択的に遮断
する光フィルターとして利用することができる。また、
ＣＯガスレーザ（5.2 μ）あるいはＣＯ2 ガスレーザ
（10.6μ）の光導波路としても利用することができる。
４のモル比に配合し、実施例１と同様の工程で加熱、急
冷したところ、いずれも透明なガラス材が得られた。こ
のガラス材のガラス転移温度は全て２００℃以上であ
り、一部は４００℃を上回る熱安定性の高いものであっ
た。これらガラス材のうち、試料No29,36,45,63,67の光
透過率を図４〜図８に示した。図６（試料No45）のガラ
ス材は図３と同様に広い波長域の光（2.5 〜20μ）に対
して８０％の高い透過率を有し、光透過用ガラス材とし
て用いることができる。また、図４（試料No29）、図５
（試料No29）、図７（試料No63）、図８（試料No67）の
ガラス材はいずれも概ね８０％の透過率を有しながらｆ
−ｆ遷移による一部の狭い波長域の光を吸収する性質を
有しており、従って、かかる波長域の光を選択的に遮断
する光フィルターとして利用することができる。また、
ＣＯガスレーザ（5.2 μ）あるいはＣＯ2 ガスレーザ
（10.6μ）の光導波路としても利用することができる。
【００２３】
【表３】
【００２４】
【表４】
【００２５】
【発明の効果】本発明の塩化物ガラス材は、可視光から
遠赤外線に至る幅広い波長域の光に対して優れた透過性
を有し、潮解性がなく、かつガラス転移点が２００℃以
上であり、従来の塩化物ガラスの転移点が１７５℃程度
であるのに比べて格段に高いガラス転移点を有してい
る。従って、波長１０．６μm のＣＯ2 レーザ光線ある
いは波長５．２μm のＣＯレーザ光線などの高エネルギ
ー伝送用光ファイバー用ガラス材として利用できるだけ
でなく、低温部での赤外線温度計用の光導波路など幅広
い用途に用いることができる。また本発明のガラス材は
製造が容易である。さらに、一部の波長域に吸収帯を有
するものは光フィルターとしても利用することができ
る。
遠赤外線に至る幅広い波長域の光に対して優れた透過性
を有し、潮解性がなく、かつガラス転移点が２００℃以
上であり、従来の塩化物ガラスの転移点が１７５℃程度
であるのに比べて格段に高いガラス転移点を有してい
る。従って、波長１０．６μm のＣＯ2 レーザ光線ある
いは波長５．２μm のＣＯレーザ光線などの高エネルギ
ー伝送用光ファイバー用ガラス材として利用できるだけ
でなく、低温部での赤外線温度計用の光導波路など幅広
い用途に用いることができる。また本発明のガラス材は
製造が容易である。さらに、一部の波長域に吸収帯を有
するものは光フィルターとしても利用することができ
る。
【図１】実施例１のＸ線回折測定結果のグラフ
【図２】実施例１の示差熱分析曲線を示すグラフ
【図３】実施例１の赤外線透過率を示すグラフ
【図４】実施例２（試料No29）の赤外線透過率を示すグ
ラフ
ラフ
【図５】実施例２（試料No36）の赤外線透過率を示すグ
ラフ
ラフ
【図６】実施例２（試料No45）の赤外線透過率を示すグ
ラフ
ラフ
【図７】実施例２（試料No63）の赤外線透過率を示すグ
ラフ
ラフ
【図８】実施例２（試料No67）の赤外線透過率を示すグ
ラフ
ラフ
Claims (5)
- 【請求項１】 ランタニド系希土類元素をガラス母材の
主成分陽イオンとして含み、アルカリ土類元素を副成分
陽イオンとして含む塩化物からなることを特徴とする光
透過用塩化物ガラス材。 - 【請求項２】 ランタニド系希土類元素を５０〜９０モ
ル％、アルカリ土類元素を５０〜１０モル％含む塩化物
からなる請求項１に記載のガラス材。 - 【請求項３】 複数のランタニド系希土類元素と、複数
のアルカリ土類元素を含む請求項１または２に記載のガ
ラス材。 - 【請求項４】 ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオ
ジム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユーロピウ
ム(Eu)、ガドリウム(Gd)、テルビウム(Tb)、デスプロシ
ウム(Dy)の少なくとも１種類を５０〜９０モル％、およ
びアルカリ土類元素を５０〜１０モル％含む塩化物から
なる請求項１に記載のガラス材。 - 【請求項５】 ガドリニウム６０〜９０モル％およびバ
リウム、ストロンチウム、カルシウムの少なくとも１種
を４０〜１０モル％含む塩化物からなる請求項１に記載
のガラス材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7108132A JPH07330373A (ja) | 1994-04-11 | 1995-04-07 | 光透過用塩化物ガラス材 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-95477 | 1994-04-11 | ||
| JP9547794 | 1994-04-11 | ||
| JP7108132A JPH07330373A (ja) | 1994-04-11 | 1995-04-07 | 光透過用塩化物ガラス材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07330373A true JPH07330373A (ja) | 1995-12-19 |
Family
ID=26436698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7108132A Withdrawn JPH07330373A (ja) | 1994-04-11 | 1995-04-07 | 光透過用塩化物ガラス材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07330373A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190085689A (ko) * | 2018-01-11 | 2019-07-19 | 한국항공대학교산학협력단 | 원적외선 대역 필터용 유리 조성물 |
-
1995
- 1995-04-07 JP JP7108132A patent/JPH07330373A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190085689A (ko) * | 2018-01-11 | 2019-07-19 | 한국항공대학교산학협력단 | 원적외선 대역 필터용 유리 조성물 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020702 |