Оптическое стекло типа курц-флинт



 


Владельцы патента RU 2498950:

Открытое акционерное общество "Лыткаринский завод оптического стекла" (RU)

Изобретение относится к производству оптических стекол типа особых флинтов для создания пары стекол в светосильных двухлинзовых объективах-апохроматах. Оптическое стекло типа курц-флинт включает SiO2, B2O3, Al2O3, K2O, Na2O, ZnO, CaO, ZrO2, Ta2O5, GeO2 и As2O3 при следующем соотношении компонентов (в масс.%): SiO2 12,5-30,3; В2О3 37-49,2; Al2O3 4-6; K2O 1-5; Na2O 1,4-4; ZnO 2,5-3,9; CaO 2-4; ZrO2 1,9-6; Ta2O5 7,5-14,2; GeO2 4-6; As2O3 0,1-1. Техническим результатом изобретения является создание оптического стекла с пониженными значениями относительных частных дисперсий. Температура варки стекла составляет 1450-1470°C. Химстойкость стекла - группа A-II. 2 табл.

 

Изобретение относится к производству стекла, а именно к составам оптических стекол типа особых флинтов с показателем преломления Пд=1,51-1,58, числом Аббе 53-57 и пониженной относительной частной дисперсией. Такие стекла пригодны для создания пары стекол в светосильных двухлинзовых объективах-апохроматах.

Для создания двухлинзовых объективов-апохроматов большой светосилы оптикам требуется два оптических стекла с максимально большой разницей чисел Аббе при минимальной разнице относительных частных дисперсий

Одним из этих стекол выбрано серийное стекло с уникальными характеристиками - особый крон ОК4 («Оптическое стекло. Каталог». ОАО «Лыткаринский завод оптического стекла», 2000 г.). У него показатель преломления ne=1,4485, число Аббе νe=91,53, относительные частные дисперсии P F' ,e = 0,5069 , , Pg,F=0,5308. Однако, среди каталожных отечественных стекол, в частности среди особых флинтов, пары ему не находится.

Из зарубежных аналогов известно оптическое стекло с аномальной частной дисперсией (патент ГДР №160307, опубликован 01.06.83 г.), содержащее (в масс.%): B2O3 73-87; Li2O и/или Na2O 3-5; Al2O3 4-9; CaO 2-5 и, возможно, MgO, ZnO, PbO, La2O3, ZrO2, Ta2O5. Из-за высокого содержания оксида бора и отсутствия оксида кремния стекло не обладает достаточной химической стойкостью и практически трудноприменимо. Известно также алюмоборосиликатное оптическое стекло с аномальной частной дисперсией (патент DE №1303171, опубликован 25.11.71 г.), содержащее (в масс.%):

SiO2 21,9-40; B2O3 24-34; Al2O3 3,8-13; Li2O 2-10; Ta2O5 2,8-20,8; ZnO 0-5,1; ZrO2 0-7,5; Na2O 0-12; WO3 0-15; PbO 0-7; Nb2O5 1-16; K2O 0-2.

Стекло имеет ne=1,52-1,64, νe=40-60, однако, оно не имеет необходимой величины отрицательного аномального отклонения частной дисперсии.

Ближайшим к предлагаемому стеклу по составу и назначению является особый курц-флинт по патенту DE 19924520 C1, опубликован 28.05.1999 г., содержащий (в масс.%):

SiO2 15-25; B2O3 45-55; Al2O3 8-13; CaO 2-8; ZnO 0-5; суммарно CaO+ZnO 2-10; Na2O 0-4; K2O 0-4; Li2O 0-4; суммарно Na2O+K2O+Li2O 3-8; Nb2O5 0-4,8; Ta2O5 10-17; суммарно Nb2O5+Ta2O5 10-17; ZrO2 0-7; суммарно ZrO2+Ta2O5 10-18 и, факультативно, La2O3 0-14; SnO2 0-2.

Стекло сбалансировано по составу и имеет показатель преломления nd=1,52-1,57, число Аббе νd=50-57, относительную частную дисперсию Pg,F=0,5375-0,5496.

Как видим, у стекла относительно высокие значения относительной частой дисперсии сравнительно с ОК-4.

Задачей изобретения является понижение значений относительных частных дисперсий в синей области спектра до величин, близких к стеклу марки ОК4, и расширение возможностей предлагаемого курц-флинта при создании пары стекол со стеклом ОК4 для светосильных объективов-апохроматов.

Задача решается тем, что в оптическом стекле типа курц-флинт, содержащем, как и прототип, SiO2, B2O3, Al2O3, K2O, Na2O, ZnO, CaO, ZrO2, Ta2O5, дополнительно введены GeO2 и As2O3 при следующем соотношении компонентов (в масс.%):

SiO2 12,5-30,3
B2O3 37-49,2
Al2O3 4-6
K2O 1-5
Na2O 1,4-4
ZnO 2,5-3,9
CaO 2-4
ZrO2 1,9-6
Ta2O5 7,5-14,2
GeO2 4-6
As2O3 0,1-1

Введение в стекло оксида германия в указанном количестве, а также уменьшение доли оксида алюминия с частичным компенсированием этой доли за счет оксида мышьяка ведет к понижению относительных частных дисперсий.

Конкретные составы синтезированных стекол и их основные характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1
Составы стекол (в масс.%) и основные характеристики
1 2 3 4 5 6 7
SiO2 30,3 19,2 18,2 12,5 15,15 15,15 16,15
B2O3 37,0 49,0 45,2 49,0 48,5 48,7 49,2
Al2O3 4,0 6,0 6,0 5,0 5,25 5,25 4,75
K2O 5,0 2,0 2,0 2,0 2,55 1,0 1,0
Na2O 1,4 2,0 2,0 4,0 1,5 2,0 2,0
ZnO 3,8 3,8 3,8 3,7 3,9 2,5 2,5
CaO 3,1 2,0 2,0 3,0 4,0 3,7 2,7
ZrO2 2,4 2,4 2,4 6,0 1,9 2,5 2,5
GeO2 4,5 4,5 4,5 5,3 6,0 4,0 4,0
Ta2O5 7,5 9,0 9,0 9,4 10,25 14,2 14,2
AS2O3 1,0 0,1 1,0 0,1 1,0 1,0 1,0
nd 1,5315 1,5499 1,56897 1,5834 1,5644 1,5875 1,5844
νd 55,36 56,98 58,06 58,9 57,59 59,34 59,03
PF′,е 0,512 0,505 0,510 0,505 0,505 0,500 0,505
Pg,F 0,526 0,5285 0,5306 0,5252 0,5204 0,5252 0,5253
Pg,F, 0,477 0,4742 0,4796 0,4849 0,4769 0,4700 0,4848

Стекла были сварены в платиновом тигле из материалов высокой степени чистоты: кварцевой муки, борной кислоты, гидроокиси алюминия, двуокиси циркония, двуокиси германия, окиси цинка, углекислого кальция, калия азотнокислого, натрия углекислого, пятиокиси тантала, трехокиси мышьяка. Температура варки составляла 1450-1470°C. Было получено стекло оптического качества. Химстойкость стекла - группа A-II. Температура отжига Tg - 480-500°C.

Ниже приводится сравнительная таблица оптических характеристик прототипного стекла, предлагаемого стекла и стекла марки ОК4.

Таблица 2
Оптические характеристики Прототип DE 19924520 Предлагаемое стекло ОК4
nd 1,52-1,57 1,5058-1,5875 1,447341
νd 50-57 55,36-59,34 92,05
Pg,F 0,5375-0,5496 0,5204-0,5306 0,5308
отсутствует 0,4700-0,4849 0,4747
P F' ,e отсутствует 0,500-0,512 0,5069

Как видно из сравнительных данных, в предложенном стекле значительно понижена относительная частная дисперсия , так что она приближается к значению Pg,F стекла ОК4, а по относительным частным дисперсиям и P F' ,e они практически совпадают. Таким образом, технический результат достигнут.

Оптическое стекло типа курц-флинт, включающее SiO2, B2O3, Al2O3, K2O, Na2O, ZnO, CaO, ZrO2, Ta2O5, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит GeO2 и As2O3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

SiO2 12,5-30,3
B2O3 37-49,2
Al2O3 4-6
K2O 1-5
Na2O 1,4-4
ZnO 2,5-3,9
CaO 2-4
ZrO2 1,9-6
Ta2O5 7,5-14,2
GeO2 4-6
As2O3 0,1-1



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов стекловидного покрытия, которое может быть использовано для декорирования, маркировки стеклоизделий.
Изобретение относится к стекловидным покрытиям для нанесения на изделия, преимущественно, из керамики. .

Изобретение относится к классу оксидных стеклообразных материалов, обладающих ферромагнитными свойствами и предназначенных для использования в области электроники, магнитооптики, лазерной техники.

Изобретение относится к составам бесщелочных высокотемпературных стекол, пригодных для изготовления подложек электролюминесцентных индикаторов (ЭЛИ), в том числе тонкопленочных.

Изобретение относится к составам легкоплавких глушеных стекол для спаивания стеклянных изделий в электровакуумной промышленности в качестве накладных стекол, для декорирования.

Стекло // 1678784
Изобретение относится к составам легкоплавких стекол, которые могут быть использованы для декорирования плиток из ячеистого бетона. .

Изобретение относится к составам электропроводных стекол с электронным типом проводимости, предназначенным для использования в основном в качестве электродов искровых счетчиков, применяемых в ядерной физике высоких энергий.

Изобретение относится к составам светорассеивающих оптических стекол для диффузного отражения света. .
Наверх