SU1677025A1

SU1677025A1 - Glass

Info

Publication number: SU1677025A1
Application number: SU894681018A
Authority: SU
Inventors: Иван Лаврентьевич Раков; Нина Петровна Соловей; Александра Павловна Молочко; Александр Афанасьевич Ставров; Сергей Григорьевич Котов; Иван Васильевич Боднарь
Original assignee: Минский радиотехнический институт
Priority date: 1989-04-18
Filing date: 1989-04-18
Publication date: 1991-09-15

Abstract

Изобретение относитс к производству оптических оксидных стекол, активированных полупроводниковыми соединени ми и предназначенных дл использовани в ка честве светофильтров и элементов лазерной техники Изобретение позвол ет повысить крутизну границы поглощени и сузить переходную область при сохранении длинноволнового кра поглощени в ближней ифракрасной области спектра и одновременном обеспечении нечувствительности стекла к термообработке. Стекло имев следующий состав, мас.%: SiC-2 69,42-74,36, NaaO 15,00-16,06; СаО 0,01-8,58; SrO 0,01- 14,83; CulnS2 0,74-0.99. Длина волны, соответствующа началу области прозрачности, составл ет 1,1 мкм. 2 табл . 1 илThe invention relates to the production of optical oxide glasses, activated by semiconductor compounds and intended for use as light filters and elements of laser technology. The invention improves the steepness of the absorption boundary and narrows the transition region while maintaining the long-wave absorption edge in the near infrared region of the spectrum and simultaneously ensuring the insensitivity of the glass to heat treatment. Glass had the following composition, wt.%: SiC-2 69,42-74,36, NaaO 15,00-16,06; CaO 0.01-8.58; SrO 0.01-14.83; CulnS2 0.74-0.99. The wavelength corresponding to the beginning of the transparency region is 1.1 µm. 2 tab. 1 silt

Description

Изобретение относитс к производству оптических оксидных стекол, активированных полупроводниковыми соединени ми и предназначенных дл использовани в качестве светофильтров и элементов лазерной техники.The invention relates to the manufacture of optical oxide glasses, activated by semiconductor compounds, and intended for use as optical filters and elements of laser technology.

Целью изобретени вл етс повышение крутизны границы поглощени и сужение переходной области при сохранении длинноволнового кра поглощени в ближней инфракрасной области спектра и одновременном обеспечении нечувствительности его к термообработке.The aim of the invention is to increase the steepness of the absorption boundary and narrow the transition region while maintaining the long-wavelength absorption edge in the near infrared region of the spectrum and at the same time ensuring its insensitivity to heat treatment.

Стекло имеет следующий состав, мас.%: SI02 69,42-74,36; Na20 15,00-16,06; СаО 0,01-8,58; SrO 0,01-14,83; CulnSa 0,74-0,99.Glass has the following composition, wt.%: SI02 69,42-74,36; Na20 15.00-16.06; CaO 0.01-8.58; SrO 0.01-14.83; CulnSa 0.74-0.99.

Синтез стекла осуществл ли путем плавлени шихт, приготовленных из соответствующих реактивов: кварцевого песка, натри углекислого, кальци углекислого, стронци углекислого, полупроводникового соединени CulnSa, наход щихс в мелкосоThe glass was synthesized by melting the mixtures prepared from the corresponding reagents: quartz sand, sodium carbonate, calcium carbonate, strontium carbonate, semiconductor compound CulnSa

сwith

дисперсном состо нии, в газопламенной печи при максимальной температуре 1450±10°С с выдержкой в течение часа в восстановительных услови х. Дл создани восстановительной среды в шихту вводили уголь в количестве 2,0 мае % Выработку стекломассы осуществл ли на холодную плиту с последующим отжигом образцов в муфельной электрической печи при температуре 570±5°С в течение 2 ч. Исследовани спектральных характеристик проводили на образцах в виде полированных плоскопараллельных пластинок толщиной 2 мм.dispersed state, in a gas-flame furnace at a maximum temperature of 1,450 ± 10 ° C with an exposure time of one hour in reducing conditions. In order to create a reducing medium, coal was injected in an amount of 2.0 May%. Glass mass was produced on a cold plate with subsequent annealing of samples in a muffle electric furnace at a temperature of 570 ± 5 ° С for 2 hours. The spectral characteristics were studied on samples polished plane-parallel plates 2 mm thick.

В табл.1 приведены конкретные примеры составов стекол, в табл 2 - их свойства.Table 1 shows specific examples of glass compositions, Table 2 shows their properties.

На чертеже 1 представлены спектральные характеристики стекол, при этом номера спектральных кривых соответствуют номерам составов, приведенных в табл.1.In drawing 1 shows the spectral characteristics of the glass, while the numbers of the spectral curves correspond to the numbers of the compositions given in table 1.

Стекло окрашиваетс в процессе синтеза и не требует дополнительной термообра5The glass is stained during the synthesis process and does not require an additional thermal sample.

VI оVi o

юYu

СПSP

ботки. Длинноволновой край полосы поглощени расположен в инфракрасной области .bots. The long wavelength edge of the absorption band is located in the infrared region.

Положение полосы поглощени у предлагаемого стекла св зано с наличием в конечном составе соединени CulnS2, которое не имеет температуры разложени , а температура его плавлени составл ет 1090°С, ширина запрещенной зоны 1,438 эВ,The position of the absorption band in the proposed glass is associated with the presence in the final composition of the compound CulnS2, which does not have a decomposition temperature, and its melting temperature is 1090 ° C, the forbidden band width is 1.438 eV,

Граница поглощени предлагаемого стекла представл ет собой сравнительно крутую линию. Длина волны, соответствующа началу области прозрачности Л-р, равна 1,1 мкм, что позвол ет изготавливать из такого стекла фильтры, отрезающие излучение с длиной волны 1,1 мкм. При этом граница пропускани не измен етс в процессе отжига и термообработки (наводки), что свидетельствует о сохранении полупроводникового соединени в микрокристаллическом состо нии непосредственно в процессе варки с неизменностью его при отжиге и термообработке.The absorption margin of the proposed glass is a relatively steep line. The wavelength corresponding to the beginning of the L-p transparency region is 1.1 µm, which makes it possible to produce filters that cut radiation with a wavelength of 1.1 µm from such glass. At the same time, the transmission limit does not change during annealing and heat treatment (pickup), which indicates that the semiconductor compound is preserved in the microcrystalline state directly during the cooking process and remains unchanged during annealing and heat treatment.

Компоненты шихты уголь и сера вл ютс восстановител ми. В стеклах типа рассматриваемых в процессе синтеза уголь иThe components of the charge coal and sulfur are reducing agents. In glasses of the type considered in the synthesis process, coal and

00

5five

00

сера переход т соответственно в СО, С02, SO, S02 и улетучиваютс .sulfur passes to CO, C02, SO, and S02, respectively, and volatilizes.

Таким образом, из анализа представленных данных следует, что данное стекло по сравнению с известным обладает меньшей переходной областью на спектральной кривой и более крутой границей пропускани , что позвол ет повысить качество изготовл емых изделий.Thus, from the analysis of the presented data, it follows that this glass has a smaller transition region on the spectral curve and a steeper transmission boundary, as compared to the known one, which allows improving the quality of manufactured products.

Claims

The invention includes glass including SiO2, NaaO, CulnSa, in order to increase the steepness of the absorption boundary and narrow the transition region while maintaining the long-wave absorption edge in the near infrared spectrum and at the same time ensuring its insensitivity to heat treatment, it also contains CaO and CrO in the following ratio of components, wt.%:

SiOa69,42-74,36

Na2015,00-16,06

CulnS20,74-0,99

CaO0.01-8.58

SrO0.01-14.83

.Table 1

table 2

0.1 0.9 1.1 tf 1.5 1.7L, mp