Оптическое стекло Советский патент 1992 года по МПК C03C3/12 C03C3/16 

Изобретение относится к производству оптического стекла и может быть использовано в оптико- механической промышленности для изготовления апохроматов - приборов с исправленным вторичным спектром, а также в системах, обеспечивающих высокое качество цветопередачи, например, в цветном телевидении, в которых требуется эысокое пропускание в ультрафиолетовой части спектра.

Стекла типа флинтов и баритовых флинтов, использование которых необходимо в любых высококачественных оптических устройствах, в большинстве своем основаны на щелочно-свинцовосиликатной системе.

Хорошо известно, что свинцовосиликэт- ные стекла непрозрачны в ультрафиолетовой области спектра, обладают сильной люминесценцией и непригодны для создания оптики в ультрафиолетовом диапазоне. Так о каталоге оптического стекла СССР- ГДР имеются стекла типа ТФ. ТФ1, ТФЗ, ТФ4, ТФ5, ТФ7. ТФЗ, обладающие высоким

пропусканием в видимой области спектра и непрозрачные в ультрафиолетовой области. Стекла типа ТБФ имеют желтый оттенок и пропускают свет с 340-400 нм. Максимальное пропускание из стекол типа ТБФ имеет ТБФ9 при длине волны 340 нм, коэффициент пропускания т равен 47%. Из стекол типа ТФ наибольший коэффициент пропускания г 30% при 340 нм имеет ТФ1.

Поэтому возникла необходимость получения стекол типа ТФ и ТБФ, имеющих высокое пропускание в ультрафиолетовой части спектра и малую люминесценцию.

Известно стекло, содержащее мас,%: Р20з 23-28; РЬО 37-70; К20 0,5-35; Na20 0,5-10; SI02 0,5-2; УРОз 0,5-5, В20з 0,5-3; СеОз 0,2-0.5; Аз20з 0.5-10; 5Ь2Оз 0,5-2,5; La203 0,5-1,5, Nb20s 0.5-5; nj, -1,72-1.85, а также известное стекло (БФ 1320) мас.%: P20s 40-42; ВаО 28-30 РЬО 20-22,5; КаО 1,5-2; В20зО,5-2,5; А120з 1-2, 1,5-2,5; NbaOs 25-40, ,64, V о 43,7.

(Л

С

XJ

Ь.

XI

N О О

Наиболее близким к предлагаемому стеклу по технической сущности является стекло, содержащее мас.%: РЬО 55-65, Р20з 25-40, 1п20з (5с20з) 2-6; ,79-1,83 ve 30-33, граница пропускания АГр (т 50%) 290 нм.

Недостатком этого стекла является сравнительно высокая склонность к кристаллизации. Влияние добавок оксидов на кристаллизационную способность метафос- фора свинца не известно.

Целью изобретения является уменьшение кристаллизационной способности.

Цель достигается тем, что в стекле, содержащем РЬО, PaOs, дополнительно содержится GeO2 при следующем соотношении компонентов мол%: РЬО 56.9-59,9, Р205 36,1-38,1; GeOa 2-7, что обеспечивает уменьшение кристаллизационной способности. При этом незначительно понижается показатель преломления пе и увеличивается коэффициент дисперсии ve, что не ухудшает возможность применения предлагаемого стекла в оптических системах в качестве флинтовой компоненты.

Предлагаемые нами стекла являются малолюминесцентными, а также имеют высокое пропускание в ультрафиолетовой части спектра, граница на уровне 50-процентного пропускания в образце толщиной 1 мм находится в области 290-300 нм. У стекла прототипа АГр(г 50 % ) 290 нм. Предлагаемые стекла имеют уменьшенную относительную частную дисперсию и отрицательные значения отклонения коэффициента дисперсии A VF i -3 -4, что позволяет отнести их к курц-флинтам и использовать их в приборах с исправленным вторичным спектром.

Решений со сходными признаками не обнаружено.

Варка стекла производилась в лабораторных условиях и кварцевых тиглях емкостью 100-300 см3. Температура варки 1000°С. Кристаллизационная способность стекбл определялась политермическим методом в градиентной печи.

На чертеже представлена диаграмма кристаллизационной способности стекол на основе метафосфата свинца с добавками Ge02, InaOa, 8с20з. Исследование кристаллизационной способности предлагаемых стекол показало, что стекла системы РЬ(РО,з)2 Ge02 имеют меньшую склонность к кристаллизации, чем стекла систем

РЬ(РОзЬ 1п20з(Зс20з) при той же концентрации. Наименьшую склонность к кристаллизации имеют стекла с содержанием Ge02 в количестве 5,7 мол%.

Пример 1. При введении в метафос-,

фат свинца 5 мол.% оксида Ge в интервале температур 330-510°С наблюдается кристаллическая пленка толщиной до 0,1 мм. При введении 5 мол.% 1пгОз обнаружена более сильная степень кристаллизации, а

именно в области низких температур в интервале 250-475°С наблюдается кристаллический слой толщиной 3 мм, области высоких температур в интервале 475-610°С - мелкие кристаллические образования на

поверхности и глубинная кристаллизация в виде отдельных кристаллов. При введении 5 мол.% 1п20з кристаллизационная способность стекла также выше чем у стекла, содержащего 5 мол.% Ge02.

В результате получены стекла типа ТБФ с низкой кристаллизационной способностью в области низких температур, обладающие высоким пропусканием в ультрафиолетовой части Ягр (г 50 % ) -290-300 нм, малолюминесцентные, имеющие показатель преломления ,737-1,748, коэффициент дисперсии ve 34,035,0, относительную частную дисперсию Л VF I -3-4.

Примеры конкретных стекол, а также их

показатели преломления, коэффициенты дисперсии, средние дисперсии, границы на уровне 50% пропускания приведены в таблице. Диаграмма кристаллизационной способности предлагаемых стекол и стекол по

прототипу приведена на чертеже.

Формула изобретения Оптическое стекло, включающее РЬО, P2Os. отличающееся тем, что, с целью уменьшения кристаллизационной споюКности, Оно содержит дополнительно Ge02 при следующем соотношении компонен гов, мол.%:

РЬО56,9-59,9

P20s36.1-38,1

Ge022-7

(ту-пс)-10

е

ftrp (Ј -50%)

Характеристики кристаллизационной способности

2

-4 Л О

со

Использование: изготовление линз и призм в приборах с исправленным вторимным спектром, а также в системах, работающих в ультрафиолетовой части спектра. Сущность изобретения: оптическое стекло содержит оксид свинца 56,9-59,9 % БФ РьО. оксид фосфора 36,1-38,1 % БФ P20s, оксид германия 2-7% БФ Ge02. Стекло обладает пониженной кристаллизационной способностью, имеет высокое пропускание в ультрафиолетовой части спектра (граница на уровне 50-процентного пропускания в образце толщиной 1 мм находится в области 290-300 нм), Стекла имеют уменьшенную относительную частную дисперсию и отрицательные значения отклонения коэффициента дисперсии VF.I -3-4. 1 табл. 1 ил.