Оптическое стекло

(57) Использование; в оптическом пстроении для создания апохромат Изобретение относится к оптическому стеклу, которое может быть использовано в оптическом приборостроении для создания апохроматов - систем линз, позволяющих исправить "вторичный спектр, не расстраивающихся при работе в градиентном температурном поле,Известное стекло содержит в своем составе, мас.%: Р 20 Б 27-55; К 206 6-26; ВаО 10-50; А 20 э 2-15; Т 102 0 - 14; ИЬ 205 0 - 20; Та 205 0 - 7; причем Т 02+ МЬ 205+ Та 205 4-20, Стекло имеет значение термооптической постоянной ЧЧ от -21 до+ 1510 0 С при 20-40 С. Существенными недостатками являются сравнительно высокое значение коэффициента дисперсии юе35 и низкие значения пе (до 1,68) и недостаточно большие величины отклонений коэффициента дисперсии Люе, неудовлетворительнал химическая устойчивость (группы Д/3-4 по ГОСТ 13917 - 82). нос ь изобретения: оптическое стекло имеет следующий состав, мас.%; оксид фосфора 27-35; оксид калия 8 - 26; оксид бария 2-35 оксид титана 6,5-13; оксид ниобил 13 - 21; оксид натрия 0,5 - 5; по крайней мере, один оксид из группы; оксид кальция, оксид стронция, оксид цинка, оксид бора, мас. 6: оксид кальция 1-6; оксид стронция 1-12; оксид цинка 0,5 - 3; оксид бора 0,5 - 1,5, по крайней мере, один оксид из группы: оксид мышьяка, оксид сурьмы, оксид церия 0,2 - 1 мас причем, сумма оксидов ниобия и титана 22-33 мас.,ь, при мольном. отношении суммы оксидов щелочных и щелочноэемельных металлов к сумме оксидов фосфора, бора и ниобия, равном 1,25-1,35. 2 табл., 2 ил. Наиболее близким по составу компонентов является оптическое стекло, содержащее следующие компоненты, мас,/О; а Р 20 в 20 - 50; В 20 э 1 - 25; ИЬ 205 22 - 70, Кроме с,этого, оно может дополнительно содержать 820 1 - 31 (020, К 20, Ка 20; ЯО 1-33 (М 90, СаО, ЕпО, ВаО, ЯГО, РЬО); Т 02 1-18, Ое 02 1 - 19; ЮОэ 1 - 21. Стекло имеет пс 1 от ф 1,57 до 1,98 и т,1 от 46 до 18. По сравнению с промышленными имеет улучшен- О ное пропускание о УФ-области спектра. Достоинством стекла-прототипа являютсл низкая кристаллиэационная способ- д ность, высокая химическая устойчивость, Основным недостатком является повышенное значение ЮЦель изобретенил - получение с термооптической постоянной стекла менее 10,10-7 оС Укаэанная це тическое стекло,ль достигаетсл тем, что оп включающее Р 205, Иа 20КгО, СаО, ЯгО, ВаО, ЕпО, ВгОз, Т 10 г, ИЬг 05 имеет следующее соотношение компонентов, мас,%: Рг 05 27-35, КгО 8 - 26; ВаО 2- 36 5, Т 10 г 6,5-13: МЬг 05 13-21; ИагО 0,5-5, Кроме того, стекло может содержать СаО 1 - 10; Яг 01 1-.13 ЕпО 0,5 - 3 ВгОз 0,5 - 1,5 и технологические добавки АзгОз, ЯЬг 05, СеОг в количестве не более 1%, Причем сумма А=Т 10 г+ МЬг 05=-22 - 33%, а отношениеВ -Кг 0 + Маг 0+ СаО + Яг О + ВаО +ЪО Рг 05 + Вг Оз + ИЬг 05 находится в пределах 1,25-1,39, где в чиспителем и знаменателе - суммы числа молей компонентов, определенных как отношение весового содержания оксида к его молекулярной массе, При этом учтено, что в числителе - оксиды-модификаторы, а в знаменателе - стеклоабразователи.Для создания окислительнай атмосферы варки ва избежание окрашивания стекла восстановленными формами титана и ниобия, а также для осветления стекломассы в составе стекла вводят, по крайней мере, один из оксидов АзгОз, ЯЬг 03, СеОг в коли честве 0,3-1%, СеОгслужит также для придания стеклу гамма-устойчивости.Составы стекол приведены в табл, 1.В качестве сырьевых материалов для синтеза стекол использовали метафосфаты калия, натрия, бария, стронция, кальция, карбонаты калия и бария, оксиды титана, ниобия, цинка, мышьяка, сурьмы, церия, барную кислоту.Варку стекол производили в платиновых тиглях емкостью 2 л с размешиванием платиновой мешалкой и выработкой через донный патрубок в предварительно подогретую до температуры отжига графитовую форму.На фиг, 1 приведен температурно-временной режим варки оптического стекла,Отливки стекол подвергали отжигу в шахтной электропечи при температуре 480- 550 С и скорости ответственного охлаждения 2,5 С/ч,Свойства стекол приведены в таблице 2. Как видно из таблицы, получены стекла с величиной ЧЧ 10 10 7 ОС 1, с увеличеннымиОЧД. Стекла отличаются малой склонностью к кристаллизации и высокой химической устойчивостью (высшие группы по5 ГОСТ 13917 - 82), т, е, достигнут положительный эффект.На диаграмме Я= 1( Л 1 е 9 Г) (см. фиг. 2)заявляемое стекло сопоставляется с известными. Следует отметить, что заявляемое10 стекло превосходит известные как по величине отклонения коэффициента дисперсииот нормальной прямой, так и низкими значениями термооптической постоянной М/при условиях 1,68 пе 1,72 и 28 юе 32,15 Поэтому заявляемое стекло можно рекомендовать для изготовления деталей абьективов-апохроматов, работающих впеременных температурных полях,20 Формула изобретенияОптическое стекло, включающее Рг 05,КгО, ВаО, ТОг, КЬгО, Маг 0, по крайней мере один оксид иэ группы СаО, ЯгО, ЕпО, ВгОз,отпича ющеесятем,что, сцелыо 25 получения термооптической постояннойстекла менее 10 10 7 ОС 1, оно дополнительно содержит по крайней мере один оксид иэ группы АзгОз, ЯЬгОз, СеОг при следующем соотношении компонентов, мас.%: 30 Рг 05 27-35КгО 8 - 26ВаО 2 - 35,5 1 Ог 6,5-13 ЙЬг 05 13 - 2135 МагО 0,5-5по крайней мере один оксид из группы СаО,ЯгО, ЕпО, ВгОз:СаО 1 - 6ЯгО 1-12 40 ЕпО 0,5-3ВгОз 0,5-1,5по крайней мере один оксид из группыАзгОз, ЯЬгОз, СеОг - 0,2-1,45причем ИЬг 05+ТОг=22-33 мас.%,при малярном соотношении1775376 Та 6 лица 1 Содержание компонентов, мэс. ф, е состееех стекол Компоненты 28,4 18 Я 20,0 2,0,0 0,5 03 0,2 0,2 АегОеЗЫОюСе 1,0 Т а б л и ц а РеттеттО. етсманлтти ебттцеа ееобифи РтОе К 10 ВвО Т 1 От НотОе НаеО СаО ЗтО ЕпО ВеОЗ 27,0 26,0 12,0 13,0 20,0 1,0 30,76,035.59,113,018 33,0 2 1,9 0,0 93 1 7,6 0,5 1 О 34,410,616,59,13,51,51775376Ю 1 Р з Я оф ч Составитель А.Вилков едактор Н:Коляда Техред М. Моргентал Корректор А.Долини каз 4017 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101