Оптическое стекло для инфракрасной области спектра

 

Изобретение относится к производству стекла для оптических целей и может быть использовано при изготовлении деталей, работающих в области спектра 0,4-5 мкм. Задача изобретения - усовершенствование алюмокальциевого оптического стекла с улучшенной кривой пропускания. Сущность изобретения: стекло содержит, мас. %: Al₂О₃ 40-51; CaO 23-34; MgO 3-6; BaO 8-15; Na₂O 0,5-3; К₂О 0,1-1,5; Y₂O₃ 7-10. Для уменьшения кристаллизации в стекло может вводиться SiO₂ в количестве 0,5-5,0. Интегральный коэффициент пропускания в области спектра 2-5 мкм составляет 0,7-0,71 см^-1 и для длины волны 1,06 мкм 0,87-0,88 см^-1. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к производству стекла для оптических целей и может быть использовано при изготовлении оптических деталей, работающих в области спектра 0,4-5 мкм.

Для работы в указанной ближней ИК-области спектра широко используются алюмокальциевые стекла, например тройная система по патенту США 3852079, кл. 106-50, 1974, содержащая (в мол.%): Al₂O₃ 32-42, CaO 42-54, BaO 4-18.

Известно усовершенствованное стекло в той же системе по патенту ФРГ 1771892, кл. 32 В 3/12, 1972, содержащее (в вес. %): Al₂O₃ 35-52, CaO 38-43, BaO 10-25, ZrO₂+GeO₂ 1-10, Sb₂O₃ 0,1-5 с хорошей кривой пропускания. По патенту США 4326038, кл. 501-41, 1982 в стекло, содержащее (в вес.%) Al₂O₃ и CaO по 35-50 вместо BaO вводят Sr₂O 1-15, а также Y₂O₃ 1-10.

Ближайшим по составу к предлагаемому является стекло по патенту ФРГ 959318, кл. 32 В 3/12, 1957, содержащее (в вес.%): Al₂O₃ 40-55, щелочно-земельные оксиды 25-45, в частности СаО 25-39, MgO 1-5, BaO до 6,5, SrO до 4,5, ZnO до 4, щелочные оксиды 1-17, в частности Li₂O 1-7, Na₂O до 5,5, К₂О до 9,5, а также As₂O₃ 0,5-3, SiO₂ и/или GeO₂ 0-15.

Задачей изобретения является усовершенствование алюмокальциевого оптического стекла с лучшей кривой пропускания в области спектра 0,4-5 мкм.

Задача решается тем, что в стекле, включающем, как и в ближайшем аналоге, Al₂O₃, СаО, MgO, BaO, Na₂O, К₂О, указанные оксиды содержатся в мас.%: Al₂O₃ 40-51, СаО 23-34, MgO 3-6, BaO 8-15, Na₂O 0,5-3, К₂О 0,1-1,5, и дополнительно введен Y₂O₃ 7-10. Для уменьшения кристаллизации в стекло может вводиться SiO₂ в количестве 0,5-5.

Введение в стекло в качестве модификаторов указанного количества щелочных и щелочноземельных оксидов, а также оксида кремния обеспечивают получение некристаллизующегося оптического стекла, а введение Y₂O₃, очевидно, повышает пропускание в области спектра 0,4-5 мкм (см. фиг.2).

Конкретные составы сваренных стекол и их свойства приведены в таблице. Стекла варили в платиновом тигле емкостью 10 л под вакуумом (разрежением 50 Па) из рядовых материалов - окиси алюминия, магния, иттрия, карбонатов кальция, бария, натрия и калия, кварцевой муки. Температура варки - 1480^oС. Выработку производили путем отлива в формы при температуре 1450^oС. Кристаллизации не наблюдалось. Пропускание стекла в области спектра 0,4-5 мкм приведено на фиг. 1, а сравнительно с лучшим аналогом (патент DЕ 1771892) - на фиг.2.

Формула изобретения

1. Оптическое стекло для инфракрасной области спектра, включающее Al₂O₃, CaO, MgO, BaO, Na₂O, K₂O, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит Y₂O₃ при следующем соотношении компонентов, мас.%: Al₂O₃ - 40 - 51 CaO - 23 - 34 MgO - 3 - 6 BaO - 8 - 15 Na₂O - 0,5 - 3 K₂O - 0,1 - 1,5 Y₂O₃ - 7 - 10 2. Оптическое стекло по п.1, отличающееся тем, что в него дополнительно введен, мас.%:
SiO₂ - 0,5 - 5т

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3