JPS6158833A - 放射線線量計ガラス - Google Patents
放射線線量計ガラスInfo
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- JPS6158833A JPS6158833A JP18331784A JP18331784A JPS6158833A JP S6158833 A JPS6158833 A JP S6158833A JP 18331784 A JP18331784 A JP 18331784A JP 18331784 A JP18331784 A JP 18331784A JP S6158833 A JPS6158833 A JP S6158833A
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- Japan
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- glass
- fluoride
- fiber
- dose
- radiation dosimeter
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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
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/0078—Compositions for glass with special properties for glass for dosimeters
-
- 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
- C03C3/325—Fluoride glasses
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は放射線線量計ガラス、さらに詳しくは放射線の
被爆をうけたガラスの透過率変化より、放射線被1ff
lを検知する線量計ガラスに関するものである。
被爆をうけたガラスの透過率変化より、放射線被1ff
lを検知する線量計ガラスに関するものである。
従来、放射線の照射線量の測定には、フィルムバッジ、
電離箱、ガイガー計数管、化学線量計などがあり、それ
ぞれ適当な線量率あるいは照射量の範囲で使用されてい
る。
電離箱、ガイガー計数管、化学線量計などがあり、それ
ぞれ適当な線量率あるいは照射量の範囲で使用されてい
る。
しかしながら、上述の線量計は高価であったり、不安定
であったりする欠点のほかに、使用範囲が制限されると
いう欠点もあった。
であったりする欠点のほかに、使用範囲が制限されると
いう欠点もあった。
前述の欠点を補うものとして、放射線を照射されたガラ
スの所定波長における光吸収係数の増加を測定すること
により照射線量を測定する線量計ガラスが開発されてい
る。このような線量計においてもっとも簡便なものは、
板ガラスを使用する線量計である。前述の板ガラスは均
質なものが安価にえられるという利点がある一方、照射
中、または照射後吸収係数を測定するまでに褪色が起こ
りやすく、また線量と着色の程度の関係が直線的でない
ために、補正を行う必要があるという欠点があった。
スの所定波長における光吸収係数の増加を測定すること
により照射線量を測定する線量計ガラスが開発されてい
る。このような線量計においてもっとも簡便なものは、
板ガラスを使用する線量計である。前述の板ガラスは均
質なものが安価にえられるという利点がある一方、照射
中、または照射後吸収係数を測定するまでに褪色が起こ
りやすく、また線量と着色の程度の関係が直線的でない
ために、補正を行う必要があるという欠点があった。
褪色が少なく、照射線量と着色の変化間に直線的関係が
成立するガラスとして遷移金属元素を含むガラスが開発
されている。このようなガラスのうち、コバルトを含む
ホウケイ酸ソーダガラス(。
成立するガラスとして遷移金属元素を含むガラスが開発
されている。このようなガラスのうち、コバルトを含む
ホウケイ酸ソーダガラス(。
CoO量0.5%)は現在線量針として最も優れた特性
を有するものとして知られている。このガラスは厚さ1
〜3 mmで使用され、5 X103〜4 Xl06レ
ントゲンの範囲の高線量のガンマ線の測定に適している
。低線量のガンマ線を測定するためには光フアイバ化し
て光学密度を上昇させて使用することが考えられるが、
線量計ガラスとして効果を出すに足るコバル)量(Co
o :0.5%程度)をガラスに添加するとコバルト
イオンによる光吸収が紫外線から中赤外に現れ、ファイ
バの透過損失を著しく上昇させるため、ファイバ形状で
使用し低線量のガンマ線を測定することは実用的ではな
いという欠点があった。
を有するものとして知られている。このガラスは厚さ1
〜3 mmで使用され、5 X103〜4 Xl06レ
ントゲンの範囲の高線量のガンマ線の測定に適している
。低線量のガンマ線を測定するためには光フアイバ化し
て光学密度を上昇させて使用することが考えられるが、
線量計ガラスとして効果を出すに足るコバル)量(Co
o :0.5%程度)をガラスに添加するとコバルト
イオンによる光吸収が紫外線から中赤外に現れ、ファイ
バの透過損失を著しく上昇させるため、ファイバ形状で
使用し低線量のガンマ線を測定することは実用的ではな
いという欠点があった。
またすでに開発されている光通信用の石英系光ファイバ
の低線量のガンマ線測定への応用が考えられるが、石英
系光ファイバは褪色がはやく、実用的ではない。
の低線量のガンマ線測定への応用が考えられるが、石英
系光ファイバは褪色がはやく、実用的ではない。
上述のように、低線量から高線量までの広範囲のガンマ
線量を測定可能な線量計ガラスは開発されていないのが
現状である。
線量を測定可能な線量計ガラスは開発されていないのが
現状である。
本発明は上述の欠点を除去すること、すなわぢ低線量よ
り高線量まで411定可能であり、しかも褪色の少ない
線量計ガラスを提供することを目的とするものである。
り高線量まで411定可能であり、しかも褪色の少ない
線量計ガラスを提供することを目的とするものである。
したがって、本発明による放射線線量計ガラスは、フッ
化鉛を含む多成分系フッ化物ガラスよりなることを特徴
とするものである。
化鉛を含む多成分系フッ化物ガラスよりなることを特徴
とするものである。
本発明による放射線線量計ガラスによれば、褪色が少な
く、また低線量より高線量まで測定可能な線量計を製造
することができる。
く、また低線量より高線量まで測定可能な線量計を製造
することができる。
本発明による放射線線量計ガラスは、多成分系フッ化物
ガラスにフッ化鉛を含ませたものであるが、前述の多成
分系フッ化物ガラスは、本発明において基本的に限定さ
れるものではない。たとえば、ZrF a BaF
2 GdF 3−八IF 3系ガラス、11fF
A BaF 2 −LaF 3 系、ZrF
A −BaF 2 −LaF 3−八IF
3 系、ZrF a BaF 2
LaF 3 −八IFs LiF系、ZrF 4−
BaF 2−NaF系、ZrF A−BaF 2
LaF 3 −AIF 3 NaF 系、Z
rFalぽF4 BaF 2 −ThF a
AIF 3−LaF s −LiF −N
aF系、ZrF a [laF 2 YF3AIF
3系、ZrF 4BaF t ThF 4系ガラス
などであることができる。
ガラスにフッ化鉛を含ませたものであるが、前述の多成
分系フッ化物ガラスは、本発明において基本的に限定さ
れるものではない。たとえば、ZrF a BaF
2 GdF 3−八IF 3系ガラス、11fF
A BaF 2 −LaF 3 系、ZrF
A −BaF 2 −LaF 3−八IF
3 系、ZrF a BaF 2
LaF 3 −八IFs LiF系、ZrF 4−
BaF 2−NaF系、ZrF A−BaF 2
LaF 3 −AIF 3 NaF 系、Z
rFalぽF4 BaF 2 −ThF a
AIF 3−LaF s −LiF −N
aF系、ZrF a [laF 2 YF3AIF
3系、ZrF 4BaF t ThF 4系ガラス
などであることができる。
このような多成分系フッ化物ガラスに添加されるフッ化
鉛はPbz+イオンがガラス中で電子捕獲中心として作
用するように添加されるものであり、ガンマ線を照射し
たとき0.82μmにピークを有する吸収帯が形成され
る。この0.82μmにおける吸収係数は、後述の実施
例より明らかなようにガンマ線量に比例して変化する。
鉛はPbz+イオンがガラス中で電子捕獲中心として作
用するように添加されるものであり、ガンマ線を照射し
たとき0.82μmにピークを有する吸収帯が形成され
る。この0.82μmにおける吸収係数は、後述の実施
例より明らかなようにガンマ線量に比例して変化する。
したがって、補正の必要がないという利点もある。
前述のフッ化鉛は多成分系フッ化物ガラスに好ましくは
10モル%以下添加される。10モル%を超えて添加す
ると、結晶化する1頃向があり、ガラス化が困難になる
からでる。特に、実施例2で述べるような放射線線量計
ガラスをファイバ化する場合には、あらかじめプリフォ
ームをつくる必要があるが、このプリフォームを装造す
るときに結晶化させないためにはr’bF 2は10モ
ル%以下であることが必要である。
10モル%以下添加される。10モル%を超えて添加す
ると、結晶化する1頃向があり、ガラス化が困難になる
からでる。特に、実施例2で述べるような放射線線量計
ガラスをファイバ化する場合には、あらかじめプリフォ
ームをつくる必要があるが、このプリフォームを装造す
るときに結晶化させないためにはr’bF 2は10モ
ル%以下であることが必要である。
以下実施例について説明する。
実施例I
ZrF 4(58,9) BaF 2 (30,8
) −GdF 3(3゜7 ) AIF 3(3,7
) PbF 2 (2,9)ガラス〔いずれもモル
%〕を盟遺し、1.5 Xl0GレンI・ゲンのガンマ
線を照射した。このとき誘起された光吸収スペクトルを
第1図に示す。
) −GdF 3(3゜7 ) AIF 3(3,7
) PbF 2 (2,9)ガラス〔いずれもモル
%〕を盟遺し、1.5 Xl0GレンI・ゲンのガンマ
線を照射した。このとき誘起された光吸収スペクトルを
第1図に示す。
この第1図より明らかなように、紫外域に強い吸収帯が
生成される他、0.82μmにピークを有する吸収帯が
現れている。
生成される他、0.82μmにピークを有する吸収帯が
現れている。
第2図はガンマ線量と0.82μmにおける吸収係数の
関係を示すグラフであるが、この第2図より明らかなよ
うに、吸収係数の増加は1.5 Xl06レントゲンの
照射量域においても飽和する傾向はなく、照射量と吸収
係数との関係は極めて良好な比例関係が保持されている
。この第2図より、10しントゲン当たり、0.6 x
lo−4(cm−” )の吸収係数の増加が見られる。
関係を示すグラフであるが、この第2図より明らかなよ
うに、吸収係数の増加は1.5 Xl06レントゲンの
照射量域においても飽和する傾向はなく、照射量と吸収
係数との関係は極めて良好な比例関係が保持されている
。この第2図より、10しントゲン当たり、0.6 x
lo−4(cm−” )の吸収係数の増加が見られる。
第3図はガンマ線照射終了後の0.82μmにおける室
温での褪色現象を表したグラフであるが、この第3図よ
り明らかなように、24時間後に吸収係数の初期値(ガ
ンマ線照射後1時間以内にff1lJ定)の14%だけ
減少しているだけであり、褪色が極めて遅いことがわか
る。
温での褪色現象を表したグラフであるが、この第3図よ
り明らかなように、24時間後に吸収係数の初期値(ガ
ンマ線照射後1時間以内にff1lJ定)の14%だけ
減少しているだけであり、褪色が極めて遅いことがわか
る。
0.82μmにピークを有する吸収帯はPb9−“イオ
ンがガラス中で電子捕獲中心として働き、ガンマ線がガ
ラス構成イオンからたたき出した電子を捕獲してできた
着色中心によるものであり、その出現は鉛イオンの存在
に宙接に関与している。そのため、母材ガラスの組成が
変化してもピーク波長が0.82μmから著しくはずれ
、ることはなく、0.82μm近傍に現れる。
ンがガラス中で電子捕獲中心として働き、ガンマ線がガ
ラス構成イオンからたたき出した電子を捕獲してできた
着色中心によるものであり、その出現は鉛イオンの存在
に宙接に関与している。そのため、母材ガラスの組成が
変化してもピーク波長が0.82μmから著しくはずれ
、ることはなく、0.82μm近傍に現れる。
このように鉛イオンをガラス構成イオンとして含むフッ
化物ガラスにおいてはガンマ線の被爆を受けると鉛イオ
ンに起因する着色中心による光吸収帯が0.82μm帯
に現れ、その光吸収帯は室温において安定であり、褪色
しにくいという特性を有する。
化物ガラスにおいてはガンマ線の被爆を受けると鉛イオ
ンに起因する着色中心による光吸収帯が0.82μm帯
に現れ、その光吸収帯は室温において安定であり、褪色
しにくいという特性を有する。
実施例2 。
第4図は実施例1のZrF A (58,9) B
aF 2 (30,8) GdF 3 (
3,7) AIF 3 (3,7)
PbF2(2,9)ガラス〔いずれもモル%〕をファイ
バ化し、ガンマ線の線量を測定する場合の一例の構成図
であり、図中、1は前記実施例1のガラスをコアとし、
テフロンFEPをクラッドとするフッ化物ガラスファイ
バ(ファイバ長 10m ) 、2はZrF a (
60) BaF2 (32) GdF 3(7)
AIF3(3,5) FeF 3(0,5)
(いずれもモル%〕フフ化物ガラスで製造されたレンズ
、3は純粋石英ガラスファイバ゛、4は八1GaAs
LED、 5はSi製光検出器である。
aF 2 (30,8) GdF 3 (
3,7) AIF 3 (3,7)
PbF2(2,9)ガラス〔いずれもモル%〕をファイ
バ化し、ガンマ線の線量を測定する場合の一例の構成図
であり、図中、1は前記実施例1のガラスをコアとし、
テフロンFEPをクラッドとするフッ化物ガラスファイ
バ(ファイバ長 10m ) 、2はZrF a (
60) BaF2 (32) GdF 3(7)
AIF3(3,5) FeF 3(0,5)
(いずれもモル%〕フフ化物ガラスで製造されたレンズ
、3は純粋石英ガラスファイバ゛、4は八1GaAs
LED、 5はSi製光検出器である。
前記フッ化物ガラスレンズ2および純粋石英ガラスファ
イバ3はガンマ線照射を受けても着色することはな(1
、特に0.82μm帯の光透過率の減衰は、本実施例の
場合無視できる。
イバ3はガンマ線照射を受けても着色することはな(1
、特に0.82μm帯の光透過率の減衰は、本実施例の
場合無視できる。
この実施例においては毎分ルントゲンの線量率でガンマ
線を前記フッ化物ファ”イバ1にコバルト60線源より
照射し、出射光強度を測定した。
線を前記フッ化物ファ”イバ1にコバルト60線源より
照射し、出射光強度を測定した。
すなわぢLED4の光を純粋石英ファイバ3に入射し、
レンズ2を介してフッ化物ファイバ1に導いた。フッ化
物ファイバ1よりの出射光はレンズ2を介して純粋石英
ファイバ3に入射させ、Si光検出器5まで導き、フッ
化物ファイバの透過特性の減衰を遠隔で測定した。
レンズ2を介してフッ化物ファイバ1に導いた。フッ化
物ファイバ1よりの出射光はレンズ2を介して純粋石英
ファイバ3に入射させ、Si光検出器5まで導き、フッ
化物ファイバの透過特性の減衰を遠隔で測定した。
第5図に測定結果を示す。この第5図より明らかなよう
に、照射開始後、出射強度は徐々に減少していき、10
分後には照射前の94%、60分後には70%の強度に
なった。
に、照射開始後、出射強度は徐々に減少していき、10
分後には照射前の94%、60分後には70%の強度に
なった。
第2図にしめしたデータより、これらの減衰を与えるガ
ンマ線の照射量を求めると、それぞれ10レントゲンお
よび60レントゲンに対応することがわかった。この結
果は毎分ルントゲンの線量率で照射したことと良く一致
する。
ンマ線の照射量を求めると、それぞれ10レントゲンお
よび60レントゲンに対応することがわかった。この結
果は毎分ルントゲンの線量率で照射したことと良く一致
する。
また々゛ラスファイバ化することにより、従来バルク形
状の線量計ガラスは測定困難であった104レントゲン
以下の低線量のガンマ線を容易に測定でき゛ることがわ
かった。
状の線量計ガラスは測定困難であった104レントゲン
以下の低線量のガンマ線を容易に測定でき゛ることがわ
かった。
数mm厚の該ガラスを用いれば、106レントゲン以上
の高線量のガンマ線も測定することが可能であることは
言うまでもない。
の高線量のガンマ線も測定することが可能であることは
言うまでもない。
以上説明したようにフッ化鉛を含むフッ化物ガラスにお
いては、ガンマ線の照射を受けると0.82μm帯の波
長域に褪色の遅い安定な光吸収帯かえられる。そのため
、コバルトなどガラスの透過率を低下させる遷移金属を
添加することなく、ずなわぢ褪色が少ない線量計ガラス
とするごとができる。またファイバ化して光学密度を上
昇せしめれば、従来のバルク形状の線量計ガラスでは測
定が困難であった104レントゲン以下の低線量のガン
マ線を測定することができる。また、バルク形状におい
て用いると、106 レントゲン以上の高線量なガンマ
線も測定できるという利点もある。すなわち、本発明に
よる放射線線量計ガラスによれば非常に幅広い線量のガ
ンマ線測定に利用できるという利点がある。
いては、ガンマ線の照射を受けると0.82μm帯の波
長域に褪色の遅い安定な光吸収帯かえられる。そのため
、コバルトなどガラスの透過率を低下させる遷移金属を
添加することなく、ずなわぢ褪色が少ない線量計ガラス
とするごとができる。またファイバ化して光学密度を上
昇せしめれば、従来のバルク形状の線量計ガラスでは測
定が困難であった104レントゲン以下の低線量のガン
マ線を測定することができる。また、バルク形状におい
て用いると、106 レントゲン以上の高線量なガンマ
線も測定できるという利点もある。すなわち、本発明に
よる放射線線量計ガラスによれば非常に幅広い線量のガ
ンマ線測定に利用できるという利点がある。
第1図は本発明によるZrF a (58,9) −
BaF 2(30,8) GdF 3 (3
,7) −八IF 3 (3,7) −Pb
F2(2,9)ガラス〔いずれもモル%〕に1.5×1
06レントゲンのガンマ線を照射したときに誘起された
光吸収スペクトル、第2図は前記ガラスの0.82μm
における誘起された吸収の吸収係数とガンマ線照射量と
の関係を示すグラフ、第3図は前記ガラスの0.82μ
mに誘起された吸収帯の褪色性を示すグラフ、第4図は
本発明による放射線線量計ガラスをファイバ化してガン
マ線量を測定するp■定系の構成図、第5図は放射線線
量計ガラスの透過特性の減衰の測定結果のグラフである
。 1 ・・・フッ化物ファイバ、2・−・フッ化物ガンマ
レンズ、3 ・・・純粋石英ガラスファイバ、4 ・・
・LED 、5 ・・・光検出器。
BaF 2(30,8) GdF 3 (3
,7) −八IF 3 (3,7) −Pb
F2(2,9)ガラス〔いずれもモル%〕に1.5×1
06レントゲンのガンマ線を照射したときに誘起された
光吸収スペクトル、第2図は前記ガラスの0.82μm
における誘起された吸収の吸収係数とガンマ線照射量と
の関係を示すグラフ、第3図は前記ガラスの0.82μ
mに誘起された吸収帯の褪色性を示すグラフ、第4図は
本発明による放射線線量計ガラスをファイバ化してガン
マ線量を測定するp■定系の構成図、第5図は放射線線
量計ガラスの透過特性の減衰の測定結果のグラフである
。 1 ・・・フッ化物ファイバ、2・−・フッ化物ガンマ
レンズ、3 ・・・純粋石英ガラスファイバ、4 ・・
・LED 、5 ・・・光検出器。
Claims (1)
- (1)フッ化鉛を含むフッ化物多成分ガラスよりなるこ
とを特徴とする放射線線量計ガラス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18331784A JPS6158833A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 放射線線量計ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18331784A JPS6158833A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 放射線線量計ガラス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6158833A true JPS6158833A (ja) | 1986-03-26 |
JPS6410450B2 JPS6410450B2 (ja) | 1989-02-21 |
Family
ID=16133579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18331784A Granted JPS6158833A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 放射線線量計ガラス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6158833A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56160343A (en) * | 1980-04-24 | 1981-12-10 | Int Standard Electric Corp | Fluoride glass |
JPS5738344A (en) * | 1980-08-15 | 1982-03-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Preform for optical fiber transmitting infrared ray |
-
1984
- 1984-08-31 JP JP18331784A patent/JPS6158833A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56160343A (en) * | 1980-04-24 | 1981-12-10 | Int Standard Electric Corp | Fluoride glass |
JPS5738344A (en) * | 1980-08-15 | 1982-03-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Preform for optical fiber transmitting infrared ray |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6410450B2 (ja) | 1989-02-21 |
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