Черное увиолевое стекло Советский патент 1992 года по МПК C03C3/95 C03C4/08 

Изобретение относится к составу стекол, которые могут быть использованы для изготовления оболочек ламп люминесцентной дефектоскопии, являющихся источником ультрафиолетового излучения, а также светофильтров, пропускающих ультрафиолетовые лучи длинноволновой области спектра.

Известно черноеувиолевое стекло, пропускающее ультрафиолетовые лучи включа- ющее, мас.%: SI02 65-75; NaaO 12-15; К200-8; СаО8-13; MoD-5; CuO 1,5-3; N10 0,75-2; CaO 0,1-4.

При варке стекла в промышленных условиях оно в ванных печах имеет максимальное пропускание на длинах волн 325-425 нм и поглощает видимое излучение от 425. до 750 нм.

К недостаткам этого стекла сл едует отнести низкое светопропускание -на длине волны 365 нм (19%) и высокое пропускание на длине волны 400 нм (7,3%).

Люминесцентный анализ основан на свойстве материалов светиться под действием ультрафиолетового излучения. Часть спектра длинноволнового ультрафиолета с максимумом на длинах волн 365/366 нм является той областью, где возбуждается люминесценция исследуемого обьёкта. Поэтому стеклянный фильтр должен обладать очень высоким коэффициентом светопропускания в этой части, ультрафиолетового спектра.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является стекло, содержащее, мас.%: SI02 62-67; ВаО 1-4; СаО 3-6; N320 10-15; «20 6-9; 5Ь20зО,8-0,5; ZnO 3-7; N10 2-6; СоО 1-3; СеО2 0,05-0,3 С коэффициентом светопропускания на длинах волн Я 300 нм 3%; Я 320 нм 8%; Я 365 нм 60%; Я 400 нм 18%; нм 5%.

К недостаткам данного стекла следует отнести наличие повышенного коротковол

ГО

о

со

нового ультрафиолетового пропускания на длинах волн 300 и 320 нм, а также в видимой области спектра на длинах волн 400 и 410 нм, Коротковолновые ультрафиолетовые лучи опасны для зрения человека при эксплуатации приборов. Для безопасности работы необходимо, чтобы черные увиолевые стекла совсем не пропускали или пропускали минимальное количество ультрафиолетовых лучей в диапазоне спектра 300-320 нм.

При проведении люминесцентного анализа облучение люминофоров необходимо производить только ультрафиолетовым потоком, видимое излучение должно отсутствовать, в противном случае свечение люминесценции забивается отраженным от люминофора видимым излучением источника облучения и при этом не достигается требуемый эффект люминесцентного анализа. Поэтому на длине волны 400 нм необходимо иметь светопропускание не более 4%.

Цель изобретения - снижение свето- пропускания на длинах волн Я 300 и 400 нм.

Поставленная цель достигается тем, что стекло, включающее SI02, BaO, NaaO, «20, NiO, Ce02, 5Ь20з, дополнительно содержит В20з, Рв20з при следующем соотношении компонентов, мас,%: SiCte 60-70; BaO 6-8; Na20 10-14; К20 0,9-6,3; N10 7-9; Се02 0,1-0,3; ЗЬаОз 0,5-1,5; В20з 2-4; Fe2030,1-0,3.

Введение (оксида бора) позволяет увеличить светопропускание стекла на длине волны 365 нм в зоне максимума, способствует лучшему провару и осветлению стекломассы, так как В20з является стекло- образующим оксидом, повышающим ультрафиолетовое пропускание и улучшающим выработочные свойства стекла.

Введение Рв20з и увеличение содержания NiO в стекле способствует снижению светопропускания стекла в видимой области спектра на длинах волн 400-410 нм. Оксиды никеля и железа дают крутой излом кривой поглощения в ультрафиолетовой области спектра в диапазоне 370-400 нм. Другие известные технические решения с подобными признаками отсутствуют.

Составы стекол, и также их физико-химические свойства приведены в таблице.

Черные увиолевые стекла варят в газопламенной печ и при температуре 1450°С. Для ввода SI02 применяют кварцевый песок, предварительно просеянный и просушенный. В20з вводят через техническую борную кислоту. Оксиды натрия и калия вводят через технические углекислые соли. Для ввода Се02, N10, 5Ь20з, Рв20з применяют

химические реактивы марок хч, ч, чда, ВаО, вводят через химреактив ВаСОз марок ч, хч. .Обработка материалов, приготовление

шихты, загрузка ее в печь осуществляется на известном оборудовании. Формование колб ручное.

Графическое изображение светопропускания известных и предлагаемых стекол

показывает значительное превосходство последних в части снижения светопропускания на длинах волн 300-400 нм.

В зоне максимума пропускания ультрафиолета увеличение светопропускания

стекла на каждые 1-2% удается с большим трудом ввиду нестабильности внутренней структуры стекла, содержащего в своем составе оксид никеля. Никель в стекле находится в связанном состоянии в виде сложных

комплексов фиолетового и желтого цветов, находящихся в подвижном равновесии. Фиолетовый комплекс никеля дает повышение светопропусканию стекла на Я 365 нм. При смещении равновесия в сторону желтого

комплекса светопропускание стекла снижается в зоне максимума. Малейшие изменения состава боросиликатного стекла, снижение содержания оксида никеля в стекле ниже 70% ведет к смещению подвижного

равновесия в сторону образования желтого комплекса и соответственно к снижению светопропускания стекла на длине волны 365 нм, что, в свою очередь, ведет к снижению ультрафиолетового потока ламп ниже

допустимых значений.

Предлагаемое стекло относится к плати- нитовой группе электровакуумных стекол, и аналогично по физическим параметрам (ТКЛР, термостойкости, температуре размягчения) известным стеклам. Предлагаемое стекло имеет лучшие спектральные характеристики при сохранении имеющихся значений .остальных параметров,

Таким образом, предлагаемый состав

черного увиолевого стекла имеет более низкое светопропускание на длинах волн Я 300 и 400 нм по сравнению с известными стеклами,

Формулаизобретения

Черное увиолевое стекло, включающее SI02. BaO, Na20,K20, NiO, Ce02. 5Ь20з, о т- личающееся тем, что, с целью снижения светопропускания на длинах волн Я 300 и 400 нм, оно дополнительно содержит В20з,

Рв20з при следующем соотношении компонентов, мас.%: SI02 60-70; ВаО 6-8; Na20 10-14; К20 0,9-6-3; NiO 7-9; Се02 0,1-0,3; 5Ь2Оз 0,5-1,5; В20з 2-4; Ре20з 0,1-0,3.

Изобретение относится к составам стекол, используемых для изготовления ламп люминесцентной дефектоскопии, а также светофильтров. Цель изобретения - снижение светопропускания на длинах волн Я 300 и 400 нм. Черное увиолевое стекло содержит, мас.%: SI02 60-70; ВаОз 2-4; ВаО 6-8; NaaO 10-14; К.20 0.9-6,3; N10 7-9; Sb203 0,5-1,5; Се02 0,1-0.3; Рерз 0,1-0,3. Светопропускание на Я 300 1,3-1,5%, Я 400 3,2-4%. 1 табл.