СТЕКЛО ДЛЯ СВЕТОФИЛЬТРОВ

СТЕКЛО ДЛЯ СВЕТОФИЛЬТРОВ


RU (11) 2255913 (13) C1

(51) 7 C03C3/253, C03C3/14 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2004107988/03 
(22) Дата подачи заявки: 2004.03.18 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.03.18 
(45) Опубликовано: 2005.07.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 441246 A, 15.12.1974. SU 1058915 A, 07.12.1983. SU 1440881 A1, 30.11.1988. JP 9048634 A, 18.02.1997. US 4732875 A, 22.03.1988. 
(72) Автор(ы): Рачковская Галина Евтихиевна (BY); Захаревич Галина Борисовна (BY) 
(73) Патентообладатель(и): Учреждение образования "Белорусский государственный технологический университет" (BY) 
Адрес для переписки: 220050, г.Минск, ул. Свердлова, 13а, Белорусский государственный технологический университет 

(54) СТЕКЛО ДЛЯ СВЕТОФИЛЬТРОВ

Стекло для светофильтров используется в оптико-лазерном приборостроении в качестве светофильтров, полностью отрезающих ультрафиолетовую область спектра и прозрачных в видимой и ближней инфракрасной областях спектра. Техническая задача изобретения - обеспечение полного поглощения в ультрафиолетовой области спектра до 400 нм, стабильное пропускание в диапазоне длин волн 450-2500 нм в видимой и ближней инфракрасной областях спектра. Стекло включает компоненты при следующем их соотношении, мас.% : PbO 7,5-16,7; TeO2 59,8-64,4; GeO2 15,7-21,1; В2 O3 7,0-7,8. Показатель преломления стекла >1,9. Температурный коэффициент линейного расширения стекла (105-120)· 10-7K-1. Температура синтеза стекла 950±20° С. 2 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к составам оптических стекол для оптико-лазерного приборостроения и предназначено для использования в качестве светофильтров, отрезающих ультрафиолетовую область и прозрачных в видимой и ближней инфракрасной областях спектра.

Известно стекло для светофильтров, содержащее, мас.%:

ТеO2 60-80; МоО3 5-20; Li2O 10-25 [1]. Стекло прозрачно в видимой (500-800 нм) и ближней ИК областях (2,0-3,35 мкм) спектра. Однако это стекло не обеспечивает поглощения в УФ области спектра.

Наиболее близким к предлагаемому стеклу для светофильтров по технической сущности и достигаемому результату является стекло, содержащее, мас.%: SiO2 99,1-99,97; Аl2О3 0,01-0,5; Еu2O3 0,01-0,3; ТiO2 0,01-0,1 [2].

Стекло обеспечивает полную непрозрачность в ультрафиолетовой области спектра в диапазоне длин волн 160-200 нм и прозрачно в диапазоне длин волн 460-700 нм в видимой области спектра.

Недостатком стекла является то, что оно не обеспечивает полного поглощения в диапазоне волн 300-400 нм (светопропускание при 300 нм составляет 15%, а при 400 нм 65%) и прозрачно в видимой области спектра до 700 нм. Поэтому указанное стекло не может быть использовано в качестве светофильтров, отрезающих ультрафиолетовую область спектра при повышенном светопропускании в видимой и ближней инфракрасной областях спектра. Кроме того, синтез стекла осуществляют при очень высокой температуре 1920-1940°С, что требует больших энергозатрат и специальных условий варки.

Задачей предполагаемого изобретения является обеспечение полного поглощения в УФ области спектра до 400 нм, расширение границ светопропускания в видимой области (450-750 нм) и ближней инфракрасной области спектра до 2500 нм, а также снижение температуры синтеза стекла.

Для решения поставленной задачи предлагается стекло для светофильтров, поглощающее ультрафиолетовую область спектра в диапазоне длин волн 160-400 нм и прозрачное в видимой и ближней инфракрасной областях спектра в диапазоне длин волн 450-2500 нм, включающее PbO, TeO2, GeO2, В2O3 при следующем соотношении компонентов, мас.%: PbO 7,5-16,7; TeO2 59,8-64,4; GеO2 15,7-21,1; В2 O3 7,0-7,8.

Количественное соотношение указанных компонентов в предлагаемом составе стекла обеспечивает полную непрозрачность в УФ области спектра до 400 нм и светопропускание в видимой и ближней ИК областях спектра в диапазоне длин волн 450-2500 нм. Кроме того, спектр оптического поглощения стекла имеет резкий край поглощения, отрезающий УФ область спектра и стабильное пропускание (80-88%) в видимой и ближней ИК областях спектра до 2500 нм. Температура синтеза предлагаемого стекла на ~1000°С ниже, чем у известного и составляет 950±20°С. 

Из источников литературы стекло для светофильтров такого химического состава для решения указанной задачи не известно и нами предлагается впервые.

Шихту для варки стекла приготавливают из следующих сырьевых материалов: свинцового сурика, диоксида теллура, диоксида германия и борной кислоты. Сырьевые материалы взвешивают на технических весах, тщательно перемешивают, просеивают через сито № 0,5 и засыпают в корундовые тигли, которые загружают в холодную электрическую печь. Варку стекла осуществляют при температуре 900-950±20°С с выдержкой 30-35 мин до полного провара и осветления стекломассы. Скорость подъема температуры в печи 300°С в час.

Конкретные составы и свойства предлагаемых стекол и прототипа, а также их спектральное пропускание представлены в таблицах 1 и 2.

Составы и свойства стекол

Таблица 1 
Компоненты и свойства стекол Содержание компонентов в составах, мас.% 
1 2 3 Прототип [2] 
РbО 16,7 12,5 7,5 - 
ТеO2 59,8 61,3 64,4 - 
GeO 2 15,7 18,7 21,1 - 
В2O3 7,8 7,5 7,0 - 
SiO2 - - - 99,1-99,97 
Аl2О3 - - - 0,01-0,5 
TiO2 - - - 0,01-0,1 
Еu 2O3 - - - 0,01-0,3 
Температура синтеза, °С 950±20 950±20 950±20 1920-1940 
Температура начала размягчения, °С 335 335 340 - 
Температурный коэффициент линейного расширения в интервале 20-220°C, 10 7 K-1 105 110 120 - 
Показатель преломления >1,9 >1,9 >1,9 - 


Спектральное пропускание стекол

Таблица 2 
Длина волны, нм Коэффициент светопропускания, % 
1 2 3 Прототип [2] 
160 0 0 0 0 
200 0 0 0 0 
300 0 0 0 15 
400 0 0 0 65 
450 80 85 88 - 
500 80 85 88 82 
600 80 85 88 88 
700 80 85 88 - 
750-2500 80 85 88 - 


Сравнительный анализ показателей спектрального пропускания предлагаемого стекла и прототипа показал, что предлагаемое стекло не прозрачно в УФ области спектра до 400 нм и прозрачно в видимой и ближней ИК областях спектра в широком диапазоне длин волн 450-2500 нм.

Указанные преимущества предлагаемого стекла при наличии резкого края оптического поглощения позволяют изготавливать светофильтры, полностью отрезающие УФ область спектра и быть прозрачными в видимой и ближней ИК областях спектра до 2500 нм. Температура синтеза предлагаемого стекла практически в 2 раза ниже, чем у прототипа, что обеспечивает энергосберегающую технологию получения светофильтров.

Область применения предлагаемого стекла для светофильтров - оптико-лазерное приборостроение.

Источники информации

1. А.с. СССР № 1440881, МПК7 С 03 С 3/12, 4/10, опубл. 30.11.88. Бюл. № 44.

2. А.с. СССР № 441246, МПК7 С 03 С 3/06, опубл. 30.08.74. Бюл. № 32 (прототип).




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Стекло для светофильтров, поглощающее ультрафиолетовую область спектра в диапазоне длин волн 160-400 нм и прозрачное в видимой и ближней инфракрасной областях спектра в диапазоне длин волн 450-2500 нм, включающее PbO, TeО2, GeО2 , В2О3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

PbO 7,5-16,7

ТеО2 59,8-64,4

GeO2 15,7-21,1

В2О3 7,0-7,8



ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к стекольной промышленности: стекольные составы и композиции, обработка стекла, оборудование для производства и разработки новых стекольных составов и композиций, приспособления и механизмы для обработки и производства стекла, специальные стекла и др.



Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "закалка стекла". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("закалка" или "стекла").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+закалка -стекла".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "состав" будут найдены слова "составы", "составом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "состав!".


Рейтинг@Mail.ru