JPH08709B2 - 光透過体用石英ガラス母材とその製造方法、及び前記母材を用いて形成した光透過体 - Google Patents
光透過体用石英ガラス母材とその製造方法、及び前記母材を用いて形成した光透過体Info
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- JPH08709B2 JPH08709B2 JP63254875A JP25487588A JPH08709B2 JP H08709 B2 JPH08709 B2 JP H08709B2 JP 63254875 A JP63254875 A JP 63254875A JP 25487588 A JP25487588 A JP 25487588A JP H08709 B2 JPH08709 B2 JP H08709B2
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- C03B2203/10—Internal structure or shape details
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、高出力のかつ赤外光、可視光、紫外光に対
し高均質性と耐久性を保証し得るレンズ、ウインドウ、
ミラー、プリズム、フィルター等の光透過体、該透過体
を製造する為の光透過体用ガラス母材、該母材を製造す
る為の石英ガラス素塊に係り、特にエキシマレーザ発振
装置、リソグラフィー用レーザ露光装置、レーザCVD装
置、レーザ加工装置、レーザ医療装置等の紫外線波長域
のレーザを利用した各種装置に用いるレーザ光用透過体
として好適な光透過体と、該透過体を製造する為の母
材、及び主として母材の出発材として機能する石英ガラ
ス素塊に関する。
し高均質性と耐久性を保証し得るレンズ、ウインドウ、
ミラー、プリズム、フィルター等の光透過体、該透過体
を製造する為の光透過体用ガラス母材、該母材を製造す
る為の石英ガラス素塊に係り、特にエキシマレーザ発振
装置、リソグラフィー用レーザ露光装置、レーザCVD装
置、レーザ加工装置、レーザ医療装置等の紫外線波長域
のレーザを利用した各種装置に用いるレーザ光用透過体
として好適な光透過体と、該透過体を製造する為の母
材、及び主として母材の出発材として機能する石英ガラ
ス素塊に関する。
「従来の技術」 高純度の石英ガラスは他の光学ガラスに比較して光透
過率が高く且つ歪のない高均質なレンズやミラー部材等
の光学用光透過体を得る事が出来る為に、リソグラフィ
ー用レーザ露光装置その他の高解像度を必要とする各種
装置の光透過体として多用されている。
過率が高く且つ歪のない高均質なレンズやミラー部材等
の光学用光透過体を得る事が出来る為に、リソグラフィ
ー用レーザ露光装置その他の高解像度を必要とする各種
装置の光透過体として多用されている。
そしてこの種の光透過体を製造する為の母材は一般に
より高純度化を図る為に、例えば四塩化珪素を酸水素炎
中で反応させて形成される合成石英ガラスを用い、該合
成石英ガラスを略円柱状、円板状、又は球状等の所望形
状に成型した後、1000℃前後の高温で加熱し、ついで徐
冷を行う事により内部歪を除去し均質化を図っている。
（尚、本願では加熱−徐冷前後の石英ガラス塊の状態を
区別する為に、加熱−徐冷前のガラス塊を石英ガラス素
塊、加熱−徐冷後必要に応じてその周縁部位を研削して
半製品化されたガラス塊を石英ガラス母材として呼称
し、更に該母材を用いてレンズ、ウインド、エタロン板
等に製品化又は半製品化したものを光透過体と呼称す
る。） 「発明が解決しようとする課題」 しかしながら例え前記徐冷速度を極力遅くしても、外
気と接する周縁側と中心部位側の徐冷速度を均一化しな
がら徐冷する事は不可能であり、該徐冷中高温状態にあ
るガラス素塊の中心部より周縁部の冷却速度が必然的に
早くなってしまい、いわゆる中心部より周縁側に向け同
心状にして且つその断面内における仮想温度（Fictve t
empertuve）分布が中心部から外縁部に向ってなめらか
に大きくなる仮想温度値を示す、上に凹型の曲線となっ
てしまう。
より高純度化を図る為に、例えば四塩化珪素を酸水素炎
中で反応させて形成される合成石英ガラスを用い、該合
成石英ガラスを略円柱状、円板状、又は球状等の所望形
状に成型した後、1000℃前後の高温で加熱し、ついで徐
冷を行う事により内部歪を除去し均質化を図っている。
（尚、本願では加熱−徐冷前後の石英ガラス塊の状態を
区別する為に、加熱−徐冷前のガラス塊を石英ガラス素
塊、加熱−徐冷後必要に応じてその周縁部位を研削して
半製品化されたガラス塊を石英ガラス母材として呼称
し、更に該母材を用いてレンズ、ウインド、エタロン板
等に製品化又は半製品化したものを光透過体と呼称す
る。） 「発明が解決しようとする課題」 しかしながら例え前記徐冷速度を極力遅くしても、外
気と接する周縁側と中心部位側の徐冷速度を均一化しな
がら徐冷する事は不可能であり、該徐冷中高温状態にあ
るガラス素塊の中心部より周縁部の冷却速度が必然的に
早くなってしまい、いわゆる中心部より周縁側に向け同
心状にして且つその断面内における仮想温度（Fictve t
empertuve）分布が中心部から外縁部に向ってなめらか
に大きくなる仮想温度値を示す、上に凹型の曲線となっ
てしまう。
尚、室温における石英ガラスの密度屈折率等の特性値
はそのガラスが過去に高温度域にてなじまされた時の温
度条件によって決定されていると推定される。そしてこ
の特性値が決定された時の温度を仮想温度という。
はそのガラスが過去に高温度域にてなじまされた時の温
度条件によって決定されていると推定される。そしてこ
の特性値が決定された時の温度を仮想温度という。
そして前記のような仮想温度分布差が生じたまま室温
状態にまで冷却すると、組成状理想的に均一なガラス素
塊を用いて前記加熱−徐冷処理を行ったとしても、該処
理により形成されたガラス母材の屈折率分布は前記仮想
温度分布に依存してしまう為に、ガラス塊の中心部より
周縁部の屈折率の方が大きい、軸対称で且つ上に凹型の
曲線状の屈折率分布が生じてしまう。
状態にまで冷却すると、組成状理想的に均一なガラス素
塊を用いて前記加熱−徐冷処理を行ったとしても、該処
理により形成されたガラス母材の屈折率分布は前記仮想
温度分布に依存してしまう為に、ガラス塊の中心部より
周縁部の屈折率の方が大きい、軸対称で且つ上に凹型の
曲線状の屈折率分布が生じてしまう。
従って前記石英ガラス母材の屈折率分布の均一化を図
る為には、石英ガラスの合成による高純度化とともに、
その後における前記熱処理時における仮想温度分布の平
坦化を図らねばならないが、特に仮想温度分布の平坦化
については熱処理炉の改良や熱処理温度プログラムの改
善等を図っても、徐冷速度を実質的に無限大に近づける
のが不可能である以上、その改善には限界があり、結果
として前記屈折率分布の均質化を図るのは極めて困難で
ある。
る為には、石英ガラスの合成による高純度化とともに、
その後における前記熱処理時における仮想温度分布の平
坦化を図らねばならないが、特に仮想温度分布の平坦化
については熱処理炉の改良や熱処理温度プログラムの改
善等を図っても、徐冷速度を実質的に無限大に近づける
のが不可能である以上、その改善には限界があり、結果
として前記屈折率分布の均質化を図るのは極めて困難で
ある。
一方近年、LSIの高集積化が進むに伴い露光波長の短
波長化により、より高解像化を図ったリソグラフィー用
レーザ露光装置が提案されているが、前記のような短波
長レーザ光（193〜308nm）特にエキシマレーザ光を用い
た光透過体の屈折率の均一性は従来の水銀灯の使用波長
であるｇ線（436nm）或いはｉ線（365nm）の場合に比較
して１桁以上高いものが要求されるが、前記のように光
学的均質性の低い石英ガラス母材から製造された光透過
体では高い屈折率の均一性を得る事は出来ない為に、微
細且つ鮮明な線画像の露光が不可能になる。
波長化により、より高解像化を図ったリソグラフィー用
レーザ露光装置が提案されているが、前記のような短波
長レーザ光（193〜308nm）特にエキシマレーザ光を用い
た光透過体の屈折率の均一性は従来の水銀灯の使用波長
であるｇ線（436nm）或いはｉ線（365nm）の場合に比較
して１桁以上高いものが要求されるが、前記のように光
学的均質性の低い石英ガラス母材から製造された光透過
体では高い屈折率の均一性を得る事は出来ない為に、微
細且つ鮮明な線画像の露光が不可能になる。
本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑み、前記加熱−
徐冷処理により生じる仮想温度分布の変動幅を許容しつ
つ前記屈折率分布の均一性の向上を図った石英ガラス母
材と該母材を製造する為の石英ガラス素塊を提供する事
を目的とする。
徐冷処理により生じる仮想温度分布の変動幅を許容しつ
つ前記屈折率分布の均一性の向上を図った石英ガラス母
材と該母材を製造する為の石英ガラス素塊を提供する事
を目的とする。
本発明の他の目的は、短波長レーザ光（193〜308nm）
特に高出力のエキシマレーザ光を利用した各種装置に用
いるレーザ光用透過体として好適な光透過体を提供する
事にある。
特に高出力のエキシマレーザ光を利用した各種装置に用
いるレーザ光用透過体として好適な光透過体を提供する
事にある。
「課題を解決する為の手段」 従来より仮想温度分布を有するガラス母材の屈折率変
動幅は、例えばR.Bruckner（1970）によると、略1500℃
以下の温度領域で熱処理した場合、仮想温度１℃当りの
屈折率変動幅△ｎは、約1.5×10-6上昇する、とされて
いる。
動幅は、例えばR.Bruckner（1970）によると、略1500℃
以下の温度領域で熱処理した場合、仮想温度１℃当りの
屈折率変動幅△ｎは、約1.5×10-6上昇する、とされて
いる。
△ｎ≒＋1.5×10-6/℃FT … △n:屈折率変動幅 ℃FT:仮想温度 一方、例えば酸水素淡加水分解法を用いて石英ガラス
素塊を製造した場合は、該ガラス素塊中に所定量のOH基
が含有される事となるが、もし、このOH基濃度に分布が
存在すると当然に前記屈折率分布にも影響を与える事は
従来より知られた事実であり、そのOH基濃度差が屈折率
を左右する割合については、G.Hetherington（1962）に
よると、OH基含有量1ppm当りの屈折率変動幅△ｎは、約
１×10-7低下とする、とされている。
素塊を製造した場合は、該ガラス素塊中に所定量のOH基
が含有される事となるが、もし、このOH基濃度に分布が
存在すると当然に前記屈折率分布にも影響を与える事は
従来より知られた事実であり、そのOH基濃度差が屈折率
を左右する割合については、G.Hetherington（1962）に
よると、OH基含有量1ppm当りの屈折率変動幅△ｎは、約
１×10-7低下とする、とされている。
△ｎ≒−１×10-7/ppm（OH基濃度） … そこで、本研究者らは鋭意研究を重ねた結果、前記OH
基濃度分布が中心域から周縁部に移行するに連れ順次大
になるように制御して合成石英ガラスを製造し、必要に
応じ該石英ガラスを前記濃度分布と平行する面内に沿っ
て切断して円柱状、円板状または球状素塊を形成した
後、該素塊を、前記OH基濃度分布と対応する断面方向に
形成される仮想温度分布をもって加熱−放冷処理をする
事により、前記両分布により屈折率変動が互いに相殺さ
れ屈折率分布をほぼ一定にした石英ガラス母材を製造す
る事が出来ることを見い出した。
基濃度分布が中心域から周縁部に移行するに連れ順次大
になるように制御して合成石英ガラスを製造し、必要に
応じ該石英ガラスを前記濃度分布と平行する面内に沿っ
て切断して円柱状、円板状または球状素塊を形成した
後、該素塊を、前記OH基濃度分布と対応する断面方向に
形成される仮想温度分布をもって加熱−放冷処理をする
事により、前記両分布により屈折率変動が互いに相殺さ
れ屈折率分布をほぼ一定にした石英ガラス母材を製造す
る事が出来ることを見い出した。
即ち、先ず請求項５）に記載された発明は主として前
記母材を製造する出発材としての石英ガラス素塊に関す
るもので、OH基を含有する合成石英ガラスを用いるとと
もに、該ガラス体の選択された一又は複数の断面内にお
ける濃度分布を中心域から周縁部に移行するに連れ順次
大、好ましくは前記OH基濃度分布曲線が、その極小点が
素塊中心域にあり、且つなめらかに上に凹型曲線状に設
定した点を特徴とする。
記母材を製造する出発材としての石英ガラス素塊に関す
るもので、OH基を含有する合成石英ガラスを用いるとと
もに、該ガラス体の選択された一又は複数の断面内にお
ける濃度分布を中心域から周縁部に移行するに連れ順次
大、好ましくは前記OH基濃度分布曲線が、その極小点が
素塊中心域にあり、且つなめらかに上に凹型曲線状に設
定した点を特徴とする。
又請求項１）に記載された発明は、前記素塊を加熱−
放冷処理して形成された石英ガラス母材に関するもの
で、その特徴とする所は、少なくとも一の所定断面方向
に沿って形成したOH基濃度分布と、加熱−放冷により前
記断面方向に沿って形成される仮想温度勾配を効果的に
組み合わせる事により、前記断面方向における屈折率分
布の変動幅を小さく抑制した点にある。
放冷処理して形成された石英ガラス母材に関するもの
で、その特徴とする所は、少なくとも一の所定断面方向
に沿って形成したOH基濃度分布と、加熱−放冷により前
記断面方向に沿って形成される仮想温度勾配を効果的に
組み合わせる事により、前記断面方向における屈折率分
布の変動幅を小さく抑制した点にある。
この場合、前記OH基濃度分布曲線と仮想温度分布曲線
は、同様に極小点が母材中心域にあり、周縁部に移行す
るに従いなめらかに大きい値を示す軸対称の曲線である
ことが好ましい。
は、同様に極小点が母材中心域にあり、周縁部に移行す
るに従いなめらかに大きい値を示す軸対称の曲線である
ことが好ましい。
すなわち、OH基濃度分布曲線が上記特徴とする上に凹
型曲線であればOH基濃度分布により決定される屈折率分
布曲線は、上に凸型曲線となり、また仮想温度分布曲線
が上記特徴とする上に凹型曲線であれば、仮想温度分布
により決定される屈折率分布曲線も上に凹型曲線とな
り、互いの屈折率変動を打ち消し合う結果となる。
型曲線であればOH基濃度分布により決定される屈折率分
布曲線は、上に凸型曲線となり、また仮想温度分布曲線
が上記特徴とする上に凹型曲線であれば、仮想温度分布
により決定される屈折率分布曲線も上に凹型曲線とな
り、互いの屈折率変動を打ち消し合う結果となる。
また、耐レーザー光性の点からは該石英ガラス組織中
に含まれるOH基含有量は中心部において少なくとも100p
pm以上に設定するのが好ましい。
に含まれるOH基含有量は中心部において少なくとも100p
pm以上に設定するのが好ましい。
更に又請求項７）及び８）に記載された発明は、前記
母材を加工する事により形成されたレンズその他の光透
過体、好ましくはレーザ光用透過体に関するもので、該
透過体を、少なくとも一の所定断面方向に沿ってなめら
かな凹型曲線の一部をなす曲線からなるOH基濃度分布を
有する石英ガラスを用いて形成するとともに、該透過体
の光使用領域すなわちクリアアパーチャーにおけるOH基
濃度分布差を３〜200ppmの範囲に設定した点を特徴とす
るものであり、これにより該断面方向における少なくと
も光使用領域における屈折率分布変動幅（△ｎ）を２×
10-6以下に抑制され且つレーザ光用透過体として好まし
い透過体を得る事が出来る。
母材を加工する事により形成されたレンズその他の光透
過体、好ましくはレーザ光用透過体に関するもので、該
透過体を、少なくとも一の所定断面方向に沿ってなめら
かな凹型曲線の一部をなす曲線からなるOH基濃度分布を
有する石英ガラスを用いて形成するとともに、該透過体
の光使用領域すなわちクリアアパーチャーにおけるOH基
濃度分布差を３〜200ppmの範囲に設定した点を特徴とす
るものであり、これにより該断面方向における少なくと
も光使用領域における屈折率分布変動幅（△ｎ）を２×
10-6以下に抑制され且つレーザ光用透過体として好まし
い透過体を得る事が出来る。
「実施例」 次に製造手順に従って本発明の好ましい実施例を説明
する。
する。
先ず酸水素炎加水分解法より、高純度の四塩化珪素を
酸水素炎中で反応させながら円柱状の合成石英ガラスを
製造するとともに、前記両ガスの混合比を調整して円柱
軸Ｐに対してほぼ直交する断面におけるOH基濃度分布が
同心状にして且つ軸を通る断面内における分布曲線が円
柱軸で極小値を示し、外縁部に移行するに従いなめらか
に大きい値つ示す曲線、具体的には極小点が母材中心域
にある上に凹型の曲線になるように制御する。
酸水素炎中で反応させながら円柱状の合成石英ガラスを
製造するとともに、前記両ガスの混合比を調整して円柱
軸Ｐに対してほぼ直交する断面におけるOH基濃度分布が
同心状にして且つ軸を通る断面内における分布曲線が円
柱軸で極小値を示し、外縁部に移行するに従いなめらか
に大きい値つ示す曲線、具体的には極小点が母材中心域
にある上に凹型の曲線になるように制御する。
尚、前記合成石英ガラス素塊中のOH基濃度分布は原料
ガスと酸水素ガスとの混合比率を調整するのみならず、
合成装置のバーナー形状、バーナー位置等を変化させて
も容易に制御することが可能である。
ガスと酸水素ガスとの混合比率を調整するのみならず、
合成装置のバーナー形状、バーナー位置等を変化させて
も容易に制御することが可能である。
また、前記OH基濃度分布における、極小点（中心域）
と周縁部間のOH基濃度変動幅（△OH）は後記する加熱−
放冷処理による仮想温度分布と対応させる事が好まし
く、具体的には現状の熱処理による仮想温度分布差が前
記合成ガラスの直径によっても異なるが、光使用領域
（クリアーアパーチャー）において略0.2〜13℃FTの範
囲内にある事からOH基濃度分布差もこれに対応して３〜
200ppmの範囲、好ましくは100ppm前後に設定するのがよ
い。
と周縁部間のOH基濃度変動幅（△OH）は後記する加熱−
放冷処理による仮想温度分布と対応させる事が好まし
く、具体的には現状の熱処理による仮想温度分布差が前
記合成ガラスの直径によっても異なるが、光使用領域
（クリアーアパーチャー）において略0.2〜13℃FTの範
囲内にある事からOH基濃度分布差もこれに対応して３〜
200ppmの範囲、好ましくは100ppm前後に設定するのがよ
い。
そして前記のようにして製造された合成石英ガラスは
必要に応じて円柱軸ＰすなわちOH基濃度分布対称軸と直
交する断面内に沿って切断して第１図（Ｉ）に示すよう
な石英ガラス素塊を形成する。
必要に応じて円柱軸ＰすなわちOH基濃度分布対称軸と直
交する断面内に沿って切断して第１図（Ｉ）に示すよう
な石英ガラス素塊を形成する。
次に、このガラス素塊を電気炉内に設置し800℃から1
300℃の範囲で所定時間一定温度を保持して加熱温度の
均一化を図った後、仮想温度分布差が有効域（光透過
域）において略３℃FT前後になるように制御しながら徐
冷を行う。
300℃の範囲で所定時間一定温度を保持して加熱温度の
均一化を図った後、仮想温度分布差が有効域（光透過
域）において略３℃FT前後になるように制御しながら徐
冷を行う。
この際熱処理温度を800℃から1300℃の範囲とした理
由は、合成石英ガラスの歪点が約1020℃、徐冷点が約11
20℃とされており、1020℃から1120℃のガラス転移領域
を含む温度領域で熱処理することが、工業上、非常に重
要で有効であると考えられるからである。
由は、合成石英ガラスの歪点が約1020℃、徐冷点が約11
20℃とされており、1020℃から1120℃のガラス転移領域
を含む温度領域で熱処理することが、工業上、非常に重
要で有効であると考えられるからである。
又仮想温度分布差を略３℃FT前後又はそれ以下に設定
した理由は、これより大に設定すると温度分布曲線が乱
れ易い為である。
した理由は、これより大に設定すると温度分布曲線が乱
れ易い為である。
この結果前記仮想温度分布による屈折率分布が、軸を
通る断面内における分布曲線に軸において極小値を示
し、外縁部に移行するに従いなめらかに大きい値を示す
曲線、具体的には極小値が母材中心域にある上に凹型曲
線状になり、OH基の濃度分布に基づく屈折率分布曲線と
対称形状となる。
通る断面内における分布曲線に軸において極小値を示
し、外縁部に移行するに従いなめらかに大きい値を示す
曲線、具体的には極小値が母材中心域にある上に凹型曲
線状になり、OH基の濃度分布に基づく屈折率分布曲線と
対称形状となる。
従って第１図 II（ａ）（ｂ）（ａ＋ｂ）に示すよう
に、前記熱処理後の石英ガラス塊の周縁部を研削された
石英ガラス母材は、前記前記仮想温度勾配により形成さ
れる屈折率分布と、OH基の濃度勾配により形成される屈
折率分布が加算される結果屈折率変動幅（△ｎ）の小さ
い高均質な石英ガラス母材を得ることができる。
に、前記熱処理後の石英ガラス塊の周縁部を研削された
石英ガラス母材は、前記前記仮想温度勾配により形成さ
れる屈折率分布と、OH基の濃度勾配により形成される屈
折率分布が加算される結果屈折率変動幅（△ｎ）の小さ
い高均質な石英ガラス母材を得ることができる。
そして該母材を必要に応じて加工し製品化されたもの
は、屈折率変動幅（△ｎ）２×10-6以下という高い均質
性を示す事になる。従って、必要に応じさらにこれを所
望形状に切断及び研磨、コーティング等の各種加工工程
を経て形成されたレンズその他の光透過体最終製品は、
高出力パルス光であるエキシマレーザ光を長時間照射し
た場合においてもダメージを受けにくく、該レーザ光用
透過体として極めて好ましい。
は、屈折率変動幅（△ｎ）２×10-6以下という高い均質
性を示す事になる。従って、必要に応じさらにこれを所
望形状に切断及び研磨、コーティング等の各種加工工程
を経て形成されたレンズその他の光透過体最終製品は、
高出力パルス光であるエキシマレーザ光を長時間照射し
た場合においてもダメージを受けにくく、該レーザ光用
透過体として極めて好ましい。
次に本発明の実施例による効果を下記実験結果により
確認する。
確認する。
「実験結果」 先ず酸水素炎加水分解法より原料ガスと酸水素ガスと
の混合比率を適宜調整しながら合成石英ガラスを製造し
た後、その両端を軸と直交する面内に沿って切断する事
によりφ150×t70mmの円柱状の合成石英ガラス素塊３ヶ
形成する。
の混合比率を適宜調整しながら合成石英ガラスを製造し
た後、その両端を軸と直交する面内に沿って切断する事
によりφ150×t70mmの円柱状の合成石英ガラス素塊３ヶ
形成する。
次に前記３ヶのガラス素塊を同時に同一の加熱処理用
電気炉内に設置し、約1000℃の温度条件にて長時間の熱
処理を行った。その後、これらのガラス素塊を室温まで
冷却した後円柱体側面の外周研削と上下面の平行研削を
行いφ120×t50mmのガラス母材を形成し、OH基濃度分布
測定と干渉計による屈折率分布の測定を行った。
電気炉内に設置し、約1000℃の温度条件にて長時間の熱
処理を行った。その後、これらのガラス素塊を室温まで
冷却した後円柱体側面の外周研削と上下面の平行研削を
行いφ120×t50mmのガラス母材を形成し、OH基濃度分布
測定と干渉計による屈折率分布の測定を行った。
その結果、第１図（ａ）及び（ａ＋ｂ）に示すよう
に、サンプルNo.1、No.2では、屈折率変動幅（△ｎ）１
×10-6以下という非常に高均質なガラスを得ることがで
きた。しかし、サンプルNo.3では、OH基分布により非常
に悪い屈折率分布パターンとなってしまった。
に、サンプルNo.1、No.2では、屈折率変動幅（△ｎ）１
×10-6以下という非常に高均質なガラスを得ることがで
きた。しかし、サンプルNo.3では、OH基分布により非常
に悪い屈折率分布パターンとなってしまった。
さらにサンプルNo.1、No.2、について、同一条件にて
ArFエキシマレーザ（193nm）を照射したところ、蛍光や
内部歪、複屈折変動等のダメージを受けることなく耐レ
ーザ性の面で実用的に問題のない事が確認出来た。
ArFエキシマレーザ（193nm）を照射したところ、蛍光や
内部歪、複屈折変動等のダメージを受けることなく耐レ
ーザ性の面で実用的に問題のない事が確認出来た。
かかる実験結果より本発明の効果が円滑に達成されて
いる事が理解出来る。
いる事が理解出来る。
「発明の効果」 以上記載した如く本発明によれば、内部歪を除去しガ
ラス組織の均質化を図る為に行われる加熱−徐冷処理に
より生じる仮想温度分布を許容しつつ、該仮想温度分布
が存在する場合でも均一な屈折率分布を得る事が出来、
特に193〜308nm前後の高出力のエキシマレーザ光を利用
した各種装置に用いるレーザ光用透過体として好適な光
透過体を提供する事が出来る。等の種々の著効を有す。
ラス組織の均質化を図る為に行われる加熱−徐冷処理に
より生じる仮想温度分布を許容しつつ、該仮想温度分布
が存在する場合でも均一な屈折率分布を得る事が出来、
特に193〜308nm前後の高出力のエキシマレーザ光を利用
した各種装置に用いるレーザ光用透過体として好適な光
透過体を提供する事が出来る。等の種々の著効を有す。
第１図（Ｉ）（II）は本発明の製造過程を示す作用図で
ある。
ある。
Claims (9)
- 【請求項１】OH基を含有する合成石英ガラス素塊を加熱
し、ついで放冷処理した後、必要に応じてその周縁部位
を研削して光透過体用石英ガラス母材を製造する方法に
おいて、 少なくとも一の所定断面方向に沿って形成したOH基濃度
分布と、 前記合成石英ガラス沿塊を加熱し、ついで放冷処理によ
り前記断面方向に沿って形成される仮想温度分布とを、 前記断面方向における屈折率分布の変動幅を抑制する方
向に組み合わせた事を特徴とする光透過体用石英ガラス
母材を製造する方法 - 【請求項２】レンズ、プリズム、ミラー、ウインドウ、
フィルタ等の光透過体を製造する為の石英ガラス母材に
おいて、 母材中心域から周縁部に移行するに連れOH基濃度が順次
大になるように形成したOH基濃度分布を、少なくとも一
の所定断面方向に沿って形成し、 一方前記合成石英ガラス母材の加熱放冷処理により前記
断面方向に沿って仮想温度分布を形成し、 前記断面方向における屈折率分布の変動幅を抑制する方
向に組み合わせた事を特徴とする光透過体用石英ガラス
母材 - 【請求項３】前記OH基濃度分布曲線が、極小点が母材中
心域にあり、周縁部に移行するに従い、なめらかに大き
い値を示す軸対称の曲線である請求項２）記載の光透過
体用石英ガラス母材 - 【請求項４】前記仮想温度分布が、極小点が母材中心域
にあり、周縁部に移行するに従い、なめらかに大きい値
を示す軸対称の曲線により形成される仮想温度分布であ
る請求項２）記載の光透過体用石英ガラス母材 - 【請求項５】前記合成石英ガラス素塊を製造する際に、 OH基を含有する合成石英ガラスを略柱状に成型するとと
もに、該成型された前記合成石英ガラス体の選択された
一又は複数の断面内におけるOH基濃度分布を中心域から
周縁部に移行するに連れ順次大になるように設定したこ
とを特徴とする請求項１）記載の光透過体用石英ガラス
母材を製造する方法 - 【請求項６】前記石英ガラス素塊のOH基濃度分布曲線
は、極小値が素塊中心域にあり、周縁部に移行するに従
い、なめらかに大きく値を示す軸対称の曲線である請求
項５）記載の光透過体用石英ガラス母材を製造する方法 - 【請求項７】光の反射、屈折若しくは直進を生じせしめ
る光透過体を、少なくとも一の所定断面方向に沿って、
なめらかな上に凹型のOH基濃度分布を有する石英ガラス
を用いて形成するとともに、該透過体の光使用領域にお
けるOH基濃度分布差を３〜200ppmの範囲に設定した事を
特徴とする光透過体 - 【請求項８】光の反射、屈折若しくは直進運動を生じせ
しめる光透過体を石英ガラスを用いて形成し、その入射
面と直交する面内における最少濃度領域から最大濃度領
域に至るOH基濃度分布を、変異点をもつ事なく順次大に
なる如く設定しつつ、該透過体の光使用領域における屈
折率分布変動幅（△ｎ）を２×10-6以下に設定した事を
特徴とする光透過体 - 【請求項９】前記光透過体の形状がレンズ状、円板状、
円柱状であり、かつ寸法が直径80〜250mm、厚さ20〜100
mmの範囲である請求項７）記載の光透過体
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63254875A JPH08709B2 (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | 光透過体用石英ガラス母材とその製造方法、及び前記母材を用いて形成した光透過体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63254875A JPH08709B2 (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | 光透過体用石英ガラス母材とその製造方法、及び前記母材を用いて形成した光透過体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02102139A JPH02102139A (ja) | 1990-04-13 |
| JPH08709B2 true JPH08709B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=17271047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63254875A Expired - Lifetime JPH08709B2 (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | 光透過体用石英ガラス母材とその製造方法、及び前記母材を用いて形成した光透過体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08709B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5410428A (en) * | 1990-10-30 | 1995-04-25 | Shin-Etsu Quartz Products Co. Ltd. | Optical member made of high-purity and transparent synthetic silica glass and method for production thereof or blank thereof |
| DE69816758T2 (de) * | 1997-05-20 | 2004-06-03 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Synthetisches quarzglas zur verwendung in uv-strahlung und verfahren zu seiner herstellung |
| JP3627907B2 (ja) * | 1999-05-21 | 2005-03-09 | 信越化学工業株式会社 | フォトマスク用合成石英ガラス基板の製造方法 |
| JP2001021744A (ja) | 1999-07-07 | 2001-01-26 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 光導波路基板の製造方法 |
| EP1319637A3 (en) | 2001-12-11 | 2004-01-28 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Synthetic quartz glass blank |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50143539A (ja) * | 1974-05-07 | 1975-11-19 | ||
| JPS61242984A (ja) * | 1985-04-19 | 1986-10-29 | Shinetsu Sekiei Kk | シリコン単結晶引上げ用ルツボ |
| JPS6424026A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-26 | Seiko Epson Corp | Production of defect-free quartz glass |
-
1988
- 1988-10-12 JP JP63254875A patent/JPH08709B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02102139A (ja) | 1990-04-13 |
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