DE3201370C2 - Optisches Fluorphosphatglas - Google Patents
Optisches FluorphosphatglasInfo
- Publication number
- DE3201370C2 DE3201370C2 DE3201370A DE3201370A DE3201370C2 DE 3201370 C2 DE3201370 C2 DE 3201370C2 DE 3201370 A DE3201370 A DE 3201370A DE 3201370 A DE3201370 A DE 3201370A DE 3201370 C2 DE3201370 C2 DE 3201370C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- weight
- glass
- total amount
- bao
- fluoride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
- C03C3/23—Silica-free oxide glass compositions containing halogen and at least one oxide, e.g. oxide of boron
- C03C3/247—Silica-free oxide glass compositions containing halogen and at least one oxide, e.g. oxide of boron containing fluorine and phosphorus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S501/00—Compositions: ceramic
- Y10S501/90—Optical glass, e.g. silent on refractive index and/or ABBE number
- Y10S501/903—Optical glass, e.g. silent on refractive index and/or ABBE number having refractive index less than 1.8 and ABBE number less than 70
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Optisches Fluorphosphatglas mit der nachstehend (in Gew.-%) angegebenen Zusammensetzung: a) als Umwandlung des Metaphosphat-Ausgangsmaterials: (Formel 1) (wobei die Gesamtmenge der Metaphosphat-Ausgangsmaterialien 31 bis 49 Gew.-% beträgt); b) als Umwandlung des Fluorid-Ausgangsmaterials: (Formel 2) (wobei die Gesamtmenge der Fluorid-Ausgangsmaterialien 19 bis 47 Gew.-% beträgt); und c) als Umwandlung des Oxid-Ausgangsmaterials: (Formel 3) (wobei die Gesamtmenge der Oxid-Ausgangsmaterialien 20 bis 42 Gew.-% beträgt).
Description
Die Erfindung betrifft ein optisches Fiuorphosphatglas auf der Basis von Al(PO3)J, Erdalkalimetaphosphat,
Erdalkaufluorid, BaO und gegebenenfalls AlF3 und Nb2O5.
Ein optisches Glas mit einer anormalen partiellen Dispersion ist sehr wichtig für optische Systeme und
außerordentlich wertvoll, da es die Modifizierung des Sekundärspektrums bei der Herstellung von Linsen
ermöglicht Es gibt bereits zahlreiche Veröffentlichungen über Fluorphosphatgläser mit einer anormalen partielien
Dispersion und einem Brechungsindex (ijd) von weniger als 135; in der Praxis wird ein solches Glas seit is
kurzem für Fernrohr-Objektivlinsen oder photographische I insen od. dgl. verwendet Andererseits besteht bei
den Unsenhcrstellern seit langem eine starke Nachfrage nach einem Glas mit einem höheren Brechungsindex
(yd> 1^8) und Dispersion (vd<
70) sowie einer anormalen partiellen Dispersion. Ein optisches Glas mit solchen
optischen Eigenschaften und der nachstehend angegebenen Glaszusammensetzung:
0,1 bis 1.5 Gew.-% MgF2,
0.1bisl3Gew.-%CaF2.
0bisl2Gew.-%SrF2,
0 bis 10.0 Gew.-% AlF3,
0.1 bis 13GeW^LaF3,
8,0 bis 12,0 Gew.-% AI(PO3)j,
3.0 bis 25,0 Gew.-% Mg(PO3)2.
10,0 bis 18.0 Gew.-% Ba(PO3)2,
26,2 bis 55,0 Gew.-% BaO.
0 bis 9,0 GeW^B2O3,
0 bis 10,0 Gcw.-% GeO2,
0 bis 4,0 Gew.-% TiO3 und
0 bis 2,0 Gew.-% Nb2O5
ist beispielsweise bereits aus der japanischen Patentpublikation 28 169/1978 (entsprechend der US-Patentschrift
54 484) bekannt Dieses Glas weist jedoch eine verhältnismäßig hohe Flüssigphasen-Temperatur auf, ist in
bezug auf die Entglasung (Devitrification) instabil und für die Herstellung in einem großtechnischen Maßstabe
nicht geeignet Ferner führt der hohe BaO-Gehalt in diesem Glas zu einer hohen Dispersion und zu einer
unzureichenden anormalen partiellen Dispersion.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die obengenannten Nachteile zu beseitigen und ein optisches
Fluorphosphatglas zu entwickeln, das einen Brechungsindex (//c/J innerhalb des Bereiches von 138 bis 1,70,
eine Abbe-Zahl (pd) innerhalb des Bereiches von 39 bis 70 sowie eine anormale partielle Dispersion und eine
ausgezeichnete chemische Beständigkeit (Beständigkeit gegenüber Chemikalien) aufweist, gegen Entglasung
(Devitrification) stabil ist und in einem großtechnischen Maßstab hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Fluorphosphatglas der eingangs genannten Art gelöst, das
gekennzeichnet ist durch die nachstehend (in Gew.-%) angegebene Ausgangszusammensetzung:
(a) als Umwandlung des Metaphosphat-Ausgangsmaterials:
AI(PO3J3 13,0-39,0
AI(PO3J3 13,0-39,0
Mg(POj)2 0-24.0
Ca(PO3J2 1,0-20,0
Ba(PO3)J 5.0-19,0
(wobei die Gesamtmenge der Metaphosphat-Ausgangsmaterialien 31 bis 49% beträgt);
(b) als Umwandlung des Fluorid-Ausgangsmaterials:
MgF2 2.0-13,0
SrF2 0-20,0
BaF2 1,0-33,0
AlF3 0-8.0
YF3 0-8.0
(wobei die Gesamtmenge der Fluorid-Ausgangsmaterialien 19 bis 47% beträgt);
(c) als Umwandlung des Oxid-Ausgangsmaterials:
BaO 10,0-36,0
Y2Oj und/oder Yb2O1 1,5-12,0
ZnO 0-6,0
BaO 10,0-36,0
Y2Oj und/oder Yb2O1 1,5-12,0
ZnO 0-6,0
PbO 0-29,0
Nb2O, 0-22,0
(wobei die Gesamtmenge der Oxid-Ausgangsmaterialien 20 bis 42% beträgt).
32 Ol 370
Das den Gegenstand der Erfindung bildende optische Fluorphosphatglas enthält AI(POj)3. Ca(PO3)2, MgF2.
BaF2, BaO, Y2O3 und/oder Yb2O3 als notwendige Komponenten, wobei Y2O3 und/oder Yb2Oj und Ca(POj)2 in
ein 5-K.omponenten-System aus
eingeführt worden sind, wodurch die Flüssigphasentemperatur des Glases herabgesetzt und auch die Flüssigphasen-Viskosität
verbessert sowie die Beständigkeit gegen Entglasung (Devitrifikation) stark verbessert
sind. Y2O3 und Yb2O3 haben den Effekt, daß sie nicht nur die Dispersion, sondern auch den Rechungsindex
verbessern, wobei die Zugabe auch nur einer geringen Menge dieser Materialien zu einem großen Effekt führt.
Das Glas mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung weist eine niedrigere Dispersion und einen höheren
Brechungsindex auf als das konventionelle Fluorphosphatglas. Außerdem bewirken Y2O3 und Yb2O3 eine
Verbesserung der chemischen Beständigkeit (Beständigkeit gegen Chemikalien). Ca(POj)2 führt nicht nur zu
einer Verbesserung der Beständigkeit gegen Entglasung (Devitrifikation), wie bereits erwähnt, sondern verbessert
auch die chemische Beständigkeit (Beständigkeit gegen Chemikalien). Ferner vermindert es die Neigung zur
Rißbildung (das Bersten bzw. Zerspringen) beim Abschrecken während der Formung des Glases, wodurch das
Formen erleichtert wird.
Dem erfindungsgemäßen Glas können zusätzlich zu den obengenannten acht Komponenten weitere Komponenten,
wie z. B. Mg(PO3J2, SrF2, YF3, ZnO und Nb2O5 zugesetzt werden.
Die Verwendung von mindestens zwei Arten Metaphosphat ist erforderlich zur Herabsetzung der Flüssigphasen-Temperatur
und zur Stabilisierung des Glases gegen Entglasung (Devitrifikation), wobei die Gesamtmenge
derselben innerhalb des Bereiches von 31 bis 49 Gew.-% liegt.
Aluminiumphosphat AI{PO3)3 hat den Effekt, die Beständigkeit gegen Entglasung und die chemische Beständigkeit (Beständigkeit gegen Chemikalien) zu verbessern. Wenn weniger als 13,0 Gew.-% vorliegen, ist das Glas extrem instabil gegenüber Entglasung und seine chemische Beständigkeit ist schlechter. Wenn sein Gehalt 39,0 Gew.-% übersteigt, ist zum Schmelzen eine lange Zeit erforderlich und das Glas wird gegen Entglasung instabil. Magnesiummetaphosphat Mg(PO3)2 und Calciummetaphosphat Ca(PO3J2 weisen beide ein starkes Glasbildungsvermögen auf und stabilisieren das Glas gegen Entglasung. Außerdem haben sie den Effekt, nicht nur die Dispersion, sondern auch die chemische Beständigkeit zu verbessern. Wenn sein Gehalt an Mg(PO3J2 24,0 Gew.-% übersteigt, wird das Glas gegen Entglasung instabil. Wenn sein Gehalt an Ca(PO3)2 weniger als 1,0 Gew.-% beträgt und wenn er 20,0 Gew.-% übersteigt, wird as Glas gegen Entglasung instabil. Auch verfestigt Ca(PO3)2 die Glasstruktur, verleiht dem Glas Solidität und setzt die Neigung zur Rißbildung (Bersten bzw. Zerspringen) durch das Abschrecken während der Formgebung herab, so daß 1,0 Gew.-% oder mehr Ca(PO3)2 in dem Glas enthalten sein müssen.
Aluminiumphosphat AI{PO3)3 hat den Effekt, die Beständigkeit gegen Entglasung und die chemische Beständigkeit (Beständigkeit gegen Chemikalien) zu verbessern. Wenn weniger als 13,0 Gew.-% vorliegen, ist das Glas extrem instabil gegenüber Entglasung und seine chemische Beständigkeit ist schlechter. Wenn sein Gehalt 39,0 Gew.-% übersteigt, ist zum Schmelzen eine lange Zeit erforderlich und das Glas wird gegen Entglasung instabil. Magnesiummetaphosphat Mg(PO3)2 und Calciummetaphosphat Ca(PO3J2 weisen beide ein starkes Glasbildungsvermögen auf und stabilisieren das Glas gegen Entglasung. Außerdem haben sie den Effekt, nicht nur die Dispersion, sondern auch die chemische Beständigkeit zu verbessern. Wenn sein Gehalt an Mg(PO3J2 24,0 Gew.-% übersteigt, wird das Glas gegen Entglasung instabil. Wenn sein Gehalt an Ca(PO3)2 weniger als 1,0 Gew.-% beträgt und wenn er 20,0 Gew.-% übersteigt, wird as Glas gegen Entglasung instabil. Auch verfestigt Ca(PO3)2 die Glasstruktur, verleiht dem Glas Solidität und setzt die Neigung zur Rißbildung (Bersten bzw. Zerspringen) durch das Abschrecken während der Formgebung herab, so daß 1,0 Gew.-% oder mehr Ca(PO3)2 in dem Glas enthalten sein müssen.
Bariummetaphosphat Ba(PO3)2 hat den Effekt, den Brechungsindex zu verbessern. Wenn sein Gehalt weniger
als 5,0 Gew.-% beträgt, wird der gewünschte Brechungsidnex nicht erzielt und das Glas wird gegen Entglasung
instabil. Wenn sein Gehalt 19,0 Gew.-% übersteigt, wird das Glas gegen Entglasung sehr instabil.
Was die Fluoride angeht, so müssen sie in einer Gesamtmenge von 19 bis 47 Gew.-% enthalten sein, wobei die
gleichzeitige Anwesenheit von drei oder mehr Fluorid-Komponenten zur Herabsetzung der Flüssigphasen-Temperatur
und zur Stabilisierung des Glases gegen Entglasung besonders bevorzugt ist.
Magnesiumfluorid MgF2 hat den Effekt, nicht nur die Dispersion zu verbessern, sondern auch die Entglasung
zu unterdrücken. Ferner verfestigt es in ausgeprägter Weise die Glasstruktur und erhöht die chemische Beständigkeit
sowie die mechanische Festigkeit. Wenn der Gehalt an MgF2 weniger als 2,0 Gew.-% beträgt und wenn
er 13,0 Gew.-% übersteigt, wird das Glas gegen Entglasung instabil. Wenn sein Gehalt weniger als 2,0 Gew.-%
beträgt, nimmt ferner die chemische Beständigkeit des Glases ab.
Strontiumfluorid SrF2 und Bariumfluorid BaF2 haben beide den Nachteil, daß sie die Dispersion erhöhen, sie
haben aber auch den Effekt, daß sie den Brechungsindex und die Stabilität gegen Entglasung verbessern. Wenn
der Gehalt an SrF2 20,0 Gew.-% übersteigt, wird das Glas gegen Entglasung instabil. BaF2 hat, verglichen mit
der Beständigkeit gegen Entglasung. Wenn der Gehalt an BaF2 weniger als 1,0 Gew.-% beträgt und wenn er 33,0
beträgt der Brechungsidnex (yd) 1,59 oder weniger.
verbessern. Wenn der Gehalt an AIF3 8,0 Gew.-% übersteigt, wird das Glas gegen Entglasung extrem instabil.
die chemische Beständigkeit verbessert YF3 erhöht, wenn sein Gehalt 8,0 Gew.-% übersteigt, die Neigung des
Bariumoxid BaO hat die folgenden Effekte: (1) Es erhöht nicht nur die Dispersion stark, sondern erhöht auch
den Brechungsindedx; (2) es verbessert die Viskosität der geschmolzenen Glasflüssigkeit und stabilisiert das
Glas gegen Entglasung; und (3) es setzt die Verflüchtigung der Fluoridkomponenten herab, weil die Schmelztemperatur
verhältnismäßig niedrig wird (unter 1100° C liegt). Wenn der Gehalt an BaO unterhalb 10,0 Gew.-%
liegt beträgt der Brechungsindex {yd)des Glases 1,59 oder weniger und es stabilisiert nicht gegen Entglasung
(mit Ausnahme der Zusammensetzung, die Nb2Os oder PbO enthält). Wenn der Gehalt an BaO 36,0 Gew.-%
übersteigt bleibt es während des Schmelzens ungeschmolzen, erhöht die Neigung des Glases zur Entglasung
und erhöht die Dispersion.
32 Ol 370
Yttriumoxid YjOi und Ytterbiumoxid Yb2O) haben beide den Effekt, daß sie nicht nur die Dispersion, sondern
auch den Brechungsindex verbessern (erhöhen), außerdem unterdrücken sie die Entgiasung und verbessern die
chemische Beständigkeit (Beständigkeit gegen Chemikalien). Y2Oj und/oder Yb2O3 führer., wenn ihr Gehalt
weniger als 1,5 Gew.-% beträgt, zu einem Brechungsindex (qd) von weniger als 1,59 und zu einem gegen
Entgiasung instabilen Glas. Y2O3 und/oder Yb2O3 erhöhen, wenn ihr Gehalt 12,0 Gew.-% übersteigt, die
Neigung des Glases zur Entgiasung. Der Effekt von Y2O3 oder ΥΗ?Οι verstärkt sich insbesondere bei gemeinsamer
Verwendung mit BaO.
Zinkoxid ZnO hat den Effekt, das Glas gegen Entgiasung zu stabilisieren. Es kann in dem Glas in einer Menge
bis zu 6,0 Gew.-% enthalten sein. Wenn dieser Prozentsatz überschritten wird, erhöht ZnO die Dispersion.
Bleioxid PbO und Nioboxid Nb2Os erhöhen den Brechungsindex und auch stark die Dispersion. Deshalb
weichen die optischen Konstanten stark ab von dem konventionellen Phosphorsäure-Bikronbereich und erreichen
die Bereiche von Bikron, Bariumflint und Bariumbiflint. Verglichen mit Borsilikatglas, das in diesen
Bereichen bereits vorliegt, weisen PbO und Nb2O3 die Merkmale auf, daß sie eine anormale partielle Dispersion
und eine gute chemische Beständigkeit besitzen. PbO kann in einer Menge bis zu 29,0 Gew.-% und Nb2Os kann
in einer Menge bis zu 22,0 Gew.-% enthalten sein. Wenn diese Prozentsätze überschritten werden, wird das Glas
gegen Entgiasung insiabii.
Innerhalb des obengenannten ersten Ausgangszusammensetzungsbereiches kann in einem zweiten Ausgangszusammensetzungsbereich
mit
0Gew.-%PbOund 0Gew.-%Nb2Os:
ein optisches Glas mit einer niedrigen Dispersion erhalten werden, bei dem die Abb6-Zahl (pd) 67 oder mehr
beträgt
Innerhalb des zweiten Zusammensetzungsbereiches ist ein Glas innerhalb des nachstehend angegebenen
dritten Zusammensetzungsbereiches (angegeben in Gew.-%) stabiler gegen Entgiasung und weist eine bessere
chemische Beständigkeit (Haltbarkeit gegenüber Chemikalien) auf:
(a) ausgedrückt durch die Metaphosphat-Ausgangsmaterialien:
AKPO3J3 18,0-28,0
Ca(PO3J2 1,0-10,0
Ba(PO3)2 10.0-15.0
(die Gesamtmenge der Metaphosphat-Ausgangsmaterialien beträgt 33 bis 44 Gew.-%);
(b) ausgedrückt durch die Fluorid-Ausgangsmaterialien:
MgF2 2,0-10,0
BaF2 1,0-33,0
AlF3 2,0-8,0
(die Gesamtmenge der Fluorid- Ausgangsmaterialien beträgt 19 bis 36 Gew.-%);
(c) ausgedrückt durch die Oxid-Ausgangsmaterialien:
BaO 14,0-35,0
(die Gesamtmenge der Oxid-Ausgangsmaterialien beträgt 30 bis 39 Gew.-%).
1,0 bis 5.0 Gew.-% Ca(PO3)2,
12,0 bis 15,0 Gew.-% Ba(PO3J2 und
20,0 bis 35,0 Gew.-% BaO.
ein optisches Glas mit einem höheren Brechungsindex erhalten werden.
Innerhalb des vierten Zusammensetzungsbereiches kann in dem nachstehend angegebenen fünften Zusammensetzungsbereich
(angegeben in Gew.-™} ein Glas mit einer niedrigen FlüssägphaEen-Temperatur, das gegen
Entgiasung besonders stabil ist, erhalten werden:
(a) ausgedruckt durch die Metaphosphat-Ausgangsmaterialien:
AKPO3J3 20,0-25.0
Ca(PO3J2 1.0-3.0
Ba(PO3J2 13,0-15.0
(die Gesamtmenge der Metaphosphat-Ausgangsmaterialien beträgt 33 bis 41 Gew.-%);
(b) ausgedrückt durch die Fluorid-Ausgangsmaterialien:
MgF2 3.0-9.0
BaF2 13,0-20.0
AlFi 2.0-5,0
(die Gesamtmenge der Fluorid-Ausgangsmateriaüen beträgt 19 bis 30 Gew.-%);
(c) ausgedruckt durch die Oxid-Ausgangsmaterialien: BaO 25.0-35,0
(die Gesamtmenge der Oxid-Ausgangsmaterialien beträgt 30 bis 37 Gew.-%).
32 Ol 370
Innerhalb dieses fünften Zusammensetzungsbereiches weist ein optisches Glas in einem sechsten Zusammensetzungsbereich
mit
30,0 bis 35,0 Gew.-% BaO
eine hohe Viskosität der geschmolzenen Glasflüssigkeit auf. das während des Gießens leichter geformt werden
kann.
Als Phosphat wurde vorstehend ein Metaphosphat, das selbst ein Glasbildungsvermögen besitzt, genannt.
Anstelle von Metaphosphat können aber auch ein Carbonat und Phosphorsäure (z. B. BaCO] und HjPO<
anstehe von Ba(PO3)2) verwendet werden. Die Verwendung eines Pyrophosphats anstelle einer Mischung aus einem
Oxid und einem Metaphosphat (z. B. Ba2P2O? anstelle von BaO und Ba(PCh^) ist geeignet, wenn es innerhalb des
genannten Zusammensetzungsbereiches liegt.
Auch die Verwendung von BaCOj anstelle von BaO ist üblich.
Auch die Verwendung von BaCOj anstelle von BaO ist üblich.
Das erfindungsgemäße optische Fluorphosphatglas kann unter Verwendung eines entsprechenden Metais
phosphats, Fluorids, Oxids, Carbonats u. dgl. als Ausgangsmaterial jeder Komponente A.uswiegen und Mischen
derselben hergestellt werden, so daß das Mischungsverhältnis, bezogen auf die crfUiuungsgemäße Zusammensetzung,
erzielt wird, wonach sie in einen Platin-Schmelztiegel in einem auf 1000 bis 1300°C erhitzten Elektroofen
eingeführt, zum Schmelzen gebracht, geklärt und gerühn werden, um sie zu homogenisieren, und anschließend
vergossen und allmählich abgekühlt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnungen, die einen Vergleich
zwischen dem optischen Glas jeder Ausführungsform der Erfindung und demjenigen, wie es in der japanischen
Patentpublikation 28 169/1978 (entsprechend der US-PS 39 54 484) beschrieben ist. zeigen, naher erläutert.
Dabei zeigt
F i g. 1 die Eigenschaften der optischen Gläser, wobei die horizontale Achse die Abbe-Zahl und die vertikale
Achse den Brechungsindex wiedergeben, und
Fig.2 die anormalen partiellen Dispersionen der optischen Gläser, wobei die horizontale Achse die Abbe-Zahl
und die vertikale Achse das partielle Dispersions-Verhältnis angeben.
Die Ausgangszusammensetzung (in Gew.-%). die Brechungsindices (yd), die Abbe-Zahlen (vd) und die par
tiellen Dispersionsverhältnisse (t/d— t/c/yF— ?/c) von bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
optischen Glases sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.
AusfUhrungsform | 2 | AusfUhrungsform | 8 | 3 | 9 | 4 | 5 | 6 | |
I | 28.20 | 7 | 13.21 | 23,70 | 23,70 | 26,10 | |||
A1(PO3)3 | 35,27 | 1,00 | 18.31 | 1,00 | 2,37 | 1.00 | |||
Ca(PO3J2 | 1.00 | 15,70 | 5,62 | 14,81 | 14,13 | 14,45 | |||
Ba(PO3)2 | 9,87 | 11.74 | 7,90 | 4.42 | 3.72 | 8.26 | |||
MgF2 | 6.50 | 7.70 | 17,50 | 23.96 | 15,72 | 1733 | |||
BaF2 | 18.30 | 6.53 | |||||||
AIF3 | 34,16 | 35.96 | 30.61 | 31,83 | 30,86 | ||||
BaO | 27,56 | 1,50 | 1,50 | 1.50 | 2,00 | 2.00 | |||
Y2O3 | 1,50 | ||||||||
Yb2O3 | 1.58957 | 139529 | 139293 | 1.59403 | 139323 | ||||
ηά | 1,59011 | 68.55 | 67,61 | 67,52 | 6734 | 67,48 | |||
vd | 68.22 | 0,3027 | 0,3020 | 0,3033 | 0,3019 | 0,3019 | |||
Vd-^r1F-VC | 03042 | ||||||||
10 | 11 | 12 | |||||||
Ca(POj)2
Ba(POj)2
MgF2
SrF2
BaF2
Ba(POj)2
MgF2
SrF2
BaF2
AIF3
YFj
BaO
Y2O3
Yb2O3
YFj
BaO
Y2O3
Yb2O3
23,90 | 23,/ö | 2330 | 23,60 | 2430 | 22,10 |
237 | 237 | 237 | 237 | 237 | 2^!1 |
14,13 | 14.13 | 1330 | 1737 | 14,62 | 13.18 |
1032 | 634 | 530 | 3,72 | 3.72 | 2.00 |
1239 | 17.88 | ||||
14,82 | 14.69 | 14.45 | 1,82 | 2.00 | 2436 |
230 | 230 | 2.50 | 230 | 4.70 | |
234 | 4.62 | 232 | |||
32,46 | 32.43 | 3136 | 32J21 | 26,82 | 27,99 |
2.00 | 130 | 1.50 | 130 | 539 | 3,78 |
1.594060 | 139292 | 139270 | 138984 | 138429 | 139442 |
6736 | 68,08 | 68.00 | 6833 | 69,24 | 67,63 |
03024 | 03030 | 03032 | 03041 | 03038 | 03019 |
32 | Ausführungsferm | 14 | Ausführungsform | 20 | Ausführungsform | 26 | 01 370 | Ib | 17 | 18 | |
13 | 22,80 | 19 | 23,50 | 25 | 2235 | 22,70 | 23.20 | 23,10 | |||
23,30 | 2.37 | 13,00 | 22.90 | 2,25 | 15 | 2,37 | 2.37 | 237 | |||
AI(POj)3 | 2,37 | 13.63 | 19.50 | 235 | 230 | 13,45 | 2330 | 13,55 | 13,80 | 13,80 | |
Ca(POj)2 | 13,90 | 5,00 | 235 | 14.10 | 13,65 | 530 | 2,37 | 3,60 | 6,19 | 3,64 | |
Ba(POj)2 | 6,24 | 16.19 | 8,10 | 7,30 | 5.40 | 16,00 | 13,90 | 18,10 | 18,48 | 1433 | |
MgF2 | 14,46 | 3,40 | 2.50 | 16,25 | 2,40 | 5,50 | 3.85 | 2,50 | 4,40 | ||
BaF2 | 2,50 | 30.97 | 14,60 | 230 | 25.31 | 16.50 | 30,65 | 26,85 | 35,70 | ||
AlF3 | 33.60 | 1430 | 2.50 | 29,21 | 237 | 2,50 | 5,18 | 6,61 | 2,66 | ||
BaO | 5.64 | 630 | 32,97 | 2.62 | 10,17 | 33,27 | |||||
Y2O3 | 3,63 | 1.60032 | 31,75 | 2,68 | 5,17 | 2,66 | 1,60071 | 1,59696 | 1,60027 | ||
Yb2O3 | 1,59661 | 67.40 | 2,00 | 1,61799 | 67.04 | 67,46 | 67,15 | ||||
Vd | 67,57 | 0,3025 | 1.60438 | 5736 | 1.59634 | 0.3043 | 03040 | 0,3016 | |||
vd | 03018 | 1.59243 | 62,44 | 03004 | 67.62 | ||||||
i)d— T)Ch)F- ye | 138802 | 67.94 | 03020 | 0,3028 | 22 | 23 | 24 | ||||
68.61 | 03030 | 22,10 | 20,00 | 17,55 | |||||||
03030 | 21 | ||||||||||
AKPOj)3 | 16,80 | 2,21 | 5.35 | 5,48 | |||||||
Mg(PO3J2 | 13,18 | 11,17 | 9.80 | ||||||||
Ca(PO3)2 | 630 | 6,25 | 5,05 | 3.45 | |||||||
Ba(PO3)2 | 9,40 | 6,80 | 6,95 | ||||||||
MgF2 | 3,72 | 2931 | 31,27 | 32,05 | |||||||
SrF2 | 8,00 | ||||||||||
BaF2 | 2234 | 17.03 | 10,63 | 13,58 | |||||||
AIF3 | 4.40 | 6,29 | 6,10 | 7,51 | |||||||
BaO | 19,69 | 3.63 | 3,63 | 3,63 | |||||||
YaO3 | |||||||||||
Yb2O3 | 4.15 | 1,59725 | 138405 | 139522 | |||||||
ZnO | 5.20 | 67,03 | 69,21 | 6733 | |||||||
Vd | 1,58276 | 0,3033 | 03044 | 0,3025 | |||||||
vd | 69,15 | ||||||||||
i)d— ifc/qF— TfC | 0,3029 | 28 | 29 | 30 | |||||||
22.55 | 21,85 | 2UO | |||||||||
27 | 2.25 | 2,20 | 2,10 | ||||||||
AKPOj)3 | 21,20 | 13,45 | 13,05 | 12,65 | |||||||
Ca(PO3J2 | 2,10 | 530 | 5,15 | 5,00 | |||||||
Ba(POa)2 | 12,65 | 16,00 | 1530 | 15,00 | |||||||
MgF2 | 5,00 | 2,40 | 230 | 2,25 | |||||||
BaF2 | 15,00 | 27,91 | 2230 | 18,05 | |||||||
AlF3 | 2,25 | 237 | 2,49 | 2,42 | |||||||
BaO | 10,70 | ||||||||||
Y2O3 | 2,42 | 7,57 | 14,66 | 2133 | |||||||
PbO | 28.68 | 1,62764 | 1,65748 | 1,69330 | |||||||
Nb2O5 | 54,25 | 45,88 | 3935 | ||||||||
Vd | 1,66293 | 0380 | 0,2943 | 02917 | |||||||
vd | 4633 | ||||||||||
ηά—ηαηΡ—ψ: | 0,2942 | ||||||||||
Ein Vergleich zwischen dem optischen Glas jeder Ausführungsform der Erfindung und demjenigen, wie es in
der japanischen Patentpublikation 28 169/1978 (entsprechend der US-PS 39 54 484) beschrieben ist, ist in den 60 F i g. 1 und 2 der beiliegenden Zeichnungen dargestellt
der japanischen Patentpublikation 28 169/1978 (entsprechend der US-PS 39 54 484) beschrieben ist, ist in den 60 F i g. 1 und 2 der beiliegenden Zeichnungen dargestellt
In der F i g. 1 gibt die horizontale Achse die Abbe-Zahl {vd) und die vertikale Achse den Brechungsindex (vd)
wieder. Diese Figur wird verwendet zur Bewertung der gebräuchlichsten optischen Gläser; diejenigen, die im
linken oberen Abschnitt der Figur angeordnet-sind, weisen einen höheren Brechungsindex und eine niedrigere
Dispersion auf. 65
wieder. Diese Figur wird verwendet zur Bewertung der gebräuchlichsten optischen Gläser; diejenigen, die im
linken oberen Abschnitt der Figur angeordnet-sind, weisen einen höheren Brechungsindex und eine niedrigere
Dispersion auf. 65
Die F i g. 2 zeigt die anormale partielle Dispersion, wobei die horizontale Achse die Abbe-Zahl (vd) und die
vertikale Achse das partielle Dispersionsverhältnis (vd—vclvF—vc) wiedergibt Die Positionen, die von einer
geraden Linie M in der Figur, welche die partielle Sundard-Dispersion darstellt, weiter entfernt sind, geben an.
vertikale Achse das partielle Dispersionsverhältnis (vd—vclvF—vc) wiedergibt Die Positionen, die von einer
geraden Linie M in der Figur, welche die partielle Sundard-Dispersion darstellt, weiter entfernt sind, geben an.
daß die anormale, partielle Dispersion größer ist
Die F i g. 1 und 2 zeigen einen Vergleich in dem Bereich der niedrigeren Dispersion (worin die Abbe-Zahl vd
67 oder höher ist), wie erfindungsgemäß in erster Linie beabsichtigt
In diesen Figuren repräsentiert das Zeichen O das erfindungsgemäße optische Glas, während das Zeichen χ
das optische Glas gemäß der japanischen Patentpublikationen 28 169/1978 repräsentiert
Wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich, weist das erfindungsgemäße optische Glas eine fast ebenso niedrige oder
sogar niedrigere Dispersion auf als das in der japanischen Patentpublikation 28 169/1978 beschriebene optische
Glas, und dennoch besitzt das erfindungsgemäße Glas einen höheren Brechungsindex und eine höhere anormale,
partielle Dispersion als das bekannte Glas.
Gemäß der Erfindung kann, wie vorstehend beschrieben, ein optisches Fluorphosphatglas mit einem verhältnismäßig
hohen Brechungsindex und einer hohen anormalen partiellen Dispersion auf stabile Weise und leicht in
einem industriellen Maßstab hergestellt werden.
20
25 30 35 40
55
60
65
Claims (6)
1. Optisches Fluorphosphatglas auf der Basis von AKPOj)3. Erdalkalimetaphosphat Erdalkalifluorid, BaO
und gegebenenfalls AlF3 und Nb2Os, gekennzeichnetdurchdie nachstehend (in Gcw.-%) angegebene
Ausgangszusammensetzung:
(a) als Umwandlung des Metaphosphal-Ausgangsmaterials: AKPOj)3 13.0-39,0
Mg(PO3)2 0-24,0
to Ca(PO3)z 1,0-20.0
Ba(PO3J2 5.0-19.0
(wobei die Gesamtmenge der Metaphosphat-Ausgangsmaterialien 31 bis 49% beträgt);
(b) als Umwandlung des Fluorid-Ausgnngsmaterials:
MgF2 2,0-13.0
SrF2 0-20.0
BaF2 1,0-33.0
AlF3 0-8,0
YF3 0-8,0
(wobei die Gesamtmenge der Fluorid-Ausgangsmaterialien 19 bis 47% beträgt);
(c) als Umwandlung des Oxid-Ausgangsmaterials:
BaO 10,0-36.0
Y2O3 und/oder Yb2O3 13-12,0
ZnO 0-6.0
PbO 0-29,0
Nb2O5 0-22,0
(wobei die Gesamtmenge der Oxid-Ausgangsmaterialien 20 bis 42% beträgt).
2. Optisches Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d^Q sein Gehalt an PbO 0 Gew.-% und sein
Gehalt an Nb2Os 0 Gew-% betragen.
3. Optisches Glas nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Ausgangszusammensetzung (in
Gew.-%):
(a) als Metaphosphat-Ausgangsmaterial:
AI(PO3)3 18,0-28.0
Ca(PO3)2 1.0-10.0
Ba(PO3J2 10,0-15,0
(wobei die Gesamtmenge der Metaphosphat-Ausgangsmaterialien 33 bis 44% beträgt);
(b) als Fluorid-Ausgangsmaterial:
MgF2 2.0-10,0
BaF2 1,0-33,0
AIF3 2.0-8.0
(wobei die Gesamtmenge der Fluorid-Ausgangsmaterialien 19 bis 36% beträgt);
(c) als Oxid-Ausgangsmaterial:
BaO 14,0-35,0
Y2O3 und/oder Yb2O3 1,5 - 5.0
(wobei die Gesamtmenge der Oxid-Arsgangsmaterialien 30 bis 39% beträgt).
4. Optisches Glas nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es enthält
1,0 bis 5,0 Gew.-% Ca(PO3J2.
12,0 bis 15,0 Gew.-% Ba(PO3J2 und
20,0 bis 35,0 gew.-% BaO.
5. Optisches Glas nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Ausgangszusammensetzung (in
Gew.-%):
(a) als Metaphosphat-Ausgangsmaterial:
AI(PO3)3 20,0-25,0
Ca(PO3J2 1,0-3,0
Ba(PO3J2 13.0-15,0
(wobei die Gesamtmenge der Metaphosphat-Ausgangsmaterialien 33 bis 41 % beträgt);
(b) als Fluorid-Ausgangsmaterial:
MgF2 3,0-9.0
BaF2 13,0-20,0
AIF3 2,0-5,0
(wobei die Gesamtmenge der Fluorid-Ausgangsmaterialien 19 bis 30% beträgt);
32 Ol 370
(c) als Oxid-Ausgangsmaterial:
BaO 25.0-35.0
Y2O3 und/oder Yb2O3 . 1,5-3.0
(wobei die Gesamtmenge der Oxid-Ausgangsmaterialien 30 bis 37% beträgt).
6. Optisches Glas nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an BaO in der Ausgangszusammensetzung
30.0 bis 35,0 Göw.-% beträgt
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56005948A JPS604145B2 (ja) | 1981-01-20 | 1981-01-20 | 弗化物燐酸塩光学ガラス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3201370A1 DE3201370A1 (de) | 1982-12-09 |
DE3201370C2 true DE3201370C2 (de) | 1985-09-19 |
Family
ID=11625112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3201370A Expired DE3201370C2 (de) | 1981-01-20 | 1982-01-19 | Optisches Fluorphosphatglas |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4386163A (de) |
JP (1) | JPS604145B2 (de) |
DE (1) | DE3201370C2 (de) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3634676A1 (de) * | 1985-10-19 | 1987-04-23 | Leitz Ernst Gmbh | Optische fluorphosphatglaeser mit positiver anomaler teildispersion und verbesserten physiko-chemischen eigenschaften sowie verfahren zu ihrer herstellung |
DE3634675A1 (de) * | 1985-10-19 | 1987-04-23 | Leitz Ernst Gmbh | Optisches phosphatglas mit anomaler positiver teildispersion und verfahren zu seiner herstellung |
DE3634674A1 (de) * | 1985-10-19 | 1987-04-23 | Leitz Ernst Gmbh | Optisches fluorphosphatglas mit anomaler positiver teildispersion und verfahren zu seiner herstellung |
DE3635445A1 (de) * | 1985-10-26 | 1987-05-07 | Leitz Ernst Gmbh | Optisches fluorphosphatglas mit anomaler positiver teildispersion und verfahren zu seiner herstellung |
US5242868A (en) * | 1988-02-29 | 1993-09-07 | Hoya Corporation | Fluorophosphate glass |
DD282302A5 (de) * | 1989-04-03 | 1990-09-05 | Zeiss Jena Veb Carl | Weitwinkelobjektiv |
CN1036645C (zh) * | 1993-08-10 | 1997-12-10 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 掺布基球分子的光学玻璃及其制备方法 |
US5563105A (en) * | 1994-09-30 | 1996-10-08 | International Business Machines Corporation | PECVD method of depositing fluorine doped oxide using a fluorine precursor containing a glass-forming element |
JPH1160267A (ja) * | 1997-08-14 | 1999-03-02 | Ohara Inc | 弗燐酸塩光学ガラス |
US7989376B2 (en) | 2001-06-26 | 2011-08-02 | Afo Research, Inc. | Fluorophosphate glass and method for making thereof |
US7608551B2 (en) * | 2005-07-05 | 2009-10-27 | Margaryan Alfred A | Bismuth containing fluorophosphate glass and method for making thereof |
JP4498315B2 (ja) * | 2005-07-28 | 2010-07-07 | Hoya株式会社 | 光学ガラスおよび光学素子とその製造方法 |
US8361914B2 (en) | 2008-10-31 | 2013-01-29 | Margaryan Alfred A | Optical components for use in high energy environment with improved optical characteristics |
US20100327186A1 (en) * | 2008-10-31 | 2010-12-30 | Afo Research, Inc. | Optical components for use in high energy environment with improved optical characteristics |
JP2010235429A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Ohara Inc | 光学ガラス、光学素子及びプリフォーム |
JP5717432B2 (ja) * | 2010-12-15 | 2015-05-13 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、光学素子およびプリフォーム |
JP5927227B2 (ja) * | 2014-04-17 | 2016-06-01 | 株式会社住田光学ガラス | 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォーム、及び光学素子 |
US10393887B2 (en) | 2015-07-19 | 2019-08-27 | Afo Research, Inc. | Fluorine resistant, radiation resistant, and radiation detection glass systems |
JP6825939B2 (ja) * | 2017-03-02 | 2021-02-03 | Hoya株式会社 | 光学ガラスおよび光学素子 |
JP6606568B2 (ja) * | 2017-03-31 | 2019-11-13 | Hoya株式会社 | 光学ガラスおよび光学素子 |
KR102022976B1 (ko) * | 2017-05-19 | 2019-09-20 | 한국광기술원 | 형광 장수명 특성을 갖는 능동소자용 불소인산염계 유리 |
JP6513837B2 (ja) * | 2018-01-19 | 2019-05-15 | 株式会社オハラ | 光学ガラス、光学素子及びプリフォーム |
JP7090678B2 (ja) * | 2020-10-28 | 2022-06-24 | Hoya株式会社 | 光学ガラスおよび光学素子 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3979322A (en) * | 1973-04-09 | 1976-09-07 | Nikolai Efimovich Alexeev | Phosphate glass for laser use |
GB1406134A (en) * | 1973-06-01 | 1975-09-17 | Tallin Stekolny Z Tarbeklaas | Optical glass |
DE2342484B2 (de) * | 1973-08-23 | 1977-12-29 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar | Verfahren zum herstellen eines fluorophosphatglases mit einer brechzahl n tief e groesser als 1,57, einem abbe-wert ny tief e kleiner als 70 und einer relativ hohen positiven anomalen teildispersion |
-
1981
- 1981-01-20 JP JP56005948A patent/JPS604145B2/ja not_active Expired
- 1981-12-28 US US06/334,571 patent/US4386163A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-01-19 DE DE3201370A patent/DE3201370C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3201370A1 (de) | 1982-12-09 |
JPS57123842A (en) | 1982-08-02 |
JPS604145B2 (ja) | 1985-02-01 |
US4386163A (en) | 1983-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3201370C2 (de) | Optisches Fluorphosphatglas | |
DE2905875C2 (de) | Optisches Glas im System P&darr;2&darr;O&darr;5&darr;-Nb&darr;2&darr;O&darr;5&darr; | |
DE2719250C3 (de) | Optisches Glas mit einem Brechungsindex von 1^7 bis 1,98 und einer Abbe-Zahl von 18 bis 46 | |
DE3700144C2 (de) | ||
DE19848077C1 (de) | Bleifreie optische Gläser | |
DE3035180C2 (de) | Optisches Fluorphosphatglas | |
DE3217897C2 (de) | ||
DE68920837T2 (de) | Fluorophosphatglas für optische Zwecke. | |
EP2072477A1 (de) | Kernglas im Alkali-Zink-Silikat-Glassystem für einen faseroptischen Lichtleiter und faseroptischer Lichtleiter mit diesem Kernglas | |
DE69209689T2 (de) | Gläser für Farbkathodenstrahlröhrenschirmplatten | |
DE2342484B2 (de) | Verfahren zum herstellen eines fluorophosphatglases mit einer brechzahl n tief e groesser als 1,57, einem abbe-wert ny tief e kleiner als 70 und einer relativ hohen positiven anomalen teildispersion | |
DE1061976B (de) | Borosilikatglas | |
DE2633946B2 (de) | Thoriumfreies optisches Glas des Systems B2 °3 La2 O3 -Y2 O3 mit einer Brechung von nd gleich | |
DE972434C (de) | Augenglas | |
DE3015480A1 (de) | Optisches fluorphosphatglas | |
DE3245615A1 (de) | Optisches glas | |
DE4032567C2 (de) | ||
DE3501100A1 (de) | Optisches cdo- und tho(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-freies glas mit brechwerten 1,73 - 1,78 und abbezahlen 30 - 34 und mit sehr guter entglasungsstabilitaet | |
DE2755899A1 (de) | Optisches glas | |
DE19820072C1 (de) | Bleifreie Lanthankrongläser und Lanthanflintgläser | |
DE60200080T2 (de) | Optisches Glas für Verfahren zum Formen | |
DE10025465C2 (de) | Lithiumoxidarmes Borosilicatglas und seine Verwendung | |
DE60300262T2 (de) | Optisches Glas | |
EP1106585A1 (de) | Zinkhaltige optische Gläser | |
DE2653581C3 (de) | Thoriumfreies optisches Glas des Grundsystems SiO&darr;2&darr;-B&darr;2&darr;O&darr;3&darr;-La&darr;2&darr;O&darr;3&darr; |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: C03C 3/16 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: NIKON CORP., TOKIO/TOKYO, JP |