Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ГАЛОГЕНСОДЕРЖАЩЕЕ ХАЛЬКОГЕНИДНОЕ СТЕКЛО
ГАЛОГЕНСОДЕРЖАЩЕЕ ХАЛЬКОГЕНИДНОЕ СТЕКЛО

ГАЛОГЕНСОДЕРЖАЩЕЕ ХАЛЬКОГЕНИДНОЕ СТЕКЛО

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к галогеносодержащим халькогенидным стеклам, прозрачным в инфракрасной области спектра. Технической задачей изобретения является повышение температуры размягчения и увеличение показателя преломления. Халькогенидное стекло имеет следующий состав, мол.%: S 52,2-31,6, Sb 34,8-21,0, PbI2 47,4-13,0. Предлагаемое стекло прозрачно в области длин волн от 2-15 мкм, имеет температуру размягчения 370-386°С, показатель преломления 2.66-3.21 и может быть использовано в качестве материала для изготовления передающих и иммерсионных сред оптически связанных систем. 1 табл., 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2140398
Класс(ы) патента: C03C3/32
Номер заявки: 98111370/03
Дата подачи заявки: 15.06.1998
Дата публикации: 27.10.1999
Заявитель(и): Санкт-Петербургский Государственный технический университет
Автор(ы): Ананичев В.А.; Блинов Л.Н.; Штельмах К.Ф.; Мохаммад Ариф
Патентообладатель(и): Санкт-Петербургский Государственный технический университет
Описание изобретения: Изобретение относится к оптике, а именно к оптическим материалам, прозрачным в инфракрасной области спектра, и может быть использовано для изготовления элементов оптических систем.
В современной ИК-оптике для изготовления деталей оптически связанных систем используются передающие среды с большим показателем преломления на основе галогенсодержащих халькогенидных стекол. Известные в настоящее время галогенсодержащие халькогенидные стекла имеют незначительные области пропускания в ИК-диапазоне длин волн, низкие температуры размягчения и малые величины показателя преломления, что ограничивает их практическое использование.
Известно галогенсодержащее халькогенидное стекло /В.А. Ананичев, О.Л. Байдакова, Г. В. Сайдов, Т.Н. Оркина. АС N 1393812, кл. C 03 C 3/32, 1986/, прозрачное в видимом и инфракрасном диапазоне длин волн до 13 мкм, содержащее As, S, Ge и Br при следующем соотношении компонентов, мас.%:
As 1 - 5
S 20 - 40
Br 25 - 60
Ge 10 - 34.
Стекло имеет низкий показатель преломления (n ≈ 1,9 - 2,0) и температуру размягчения ниже комнатной (Tg ≈ -50oC).
Известно галогенсодержащее халькогенидное стекло, прозрачное в видимой и инфракрасной области спектра до 13,5 мкм при следующем соотношении компонентов, вес.%:
As 16 - 38
Sb 2 - 18
S 20 - 30
Se 20 - 40
Br 4 - 17
выбранное нами за прототип /Химинец В.В., Федак В.В., Головач И.И. и др. АС N 912697, кл. C. 03 C 3/32, 1982/.
К существенным недостаткам этого стекла следует отнести низкие температуры размягчения (Tg ≈ 65 - 95oC) и недостаточно высокий показатель преломления.
Задачей изобретения является повышение температуры размягчения и увеличение показателя преломления стекла.
Поставленная цель достигается тем, что галогенсодержащее халькогенидное стекло, включающее серу (S), дополнительно содержит Sb и PbI2 при следующем соотношении компонентов, мол.%:
S 52,2 - 31,6
Sb 34,8 - 21,0
PbI2 47,4 - 13,0.
Выбранное соотношение компонентов ограничено областью стеклообразования в системе Sb - S - PbI2. При концентрации S меньше 31,6 и больше 52,2 мол%; Sb меньше 21,0% и больше 24,8 мол% наблюдается распад стекла на две фазы. В связи с этим введение в состав стекла PbI2 меньше 13.0 % не позволяет получать однородное стекло, прозрачное в инфракрасном диапазоне частот.
Введение в состав стекла PbI2 > 47,4 мол.% приводит к выделению PbI2 в виде отдельной кристаллической фазы и резкому ухудшению пропускания стекла. Введение в состав стекла более тяжелого элемента Sb в указанных количествах при заданном соотношении остальных компонентов способствует увеличению жесткости стеклообразующего каркаса, увеличению числа связей в единице объема и повышению температуры размягчения стекла (см. табл. ).
Введение в состав стекла химического соединения PbI2, содержащего тяжелый элемент I, приводит к значительному сдвигу края поглощения в длинноволновую область (чертеж), увеличению показателя преломления и температуры размягчения стекла (табл. ). В результате введения в состав стекла 21,0 - 34,8 мол.% Sb и 13,0 - 47,4 мол.% PbI2 образуется новое стекло с большим показателем преломления и высокой температурой размягчения.
Навески компонентов шихты загружали в реакционную камеру, вакуумировали, герметизировали, помещали в печь и нагревали до 800 - 850oC с последующим охлаждением в выключенной печи. Составы некоторых стекол и их свойства представлены в таблице .
Контроль за качеством стекла осуществляли методом дифференциально-термического и рентгено-фазового анализов. Показатель преломления при λ = 1 мкм определяли на плоскопараллельных образцах методом расфокусировки с использованием микроскопа МИК - 1.
ИК-спектры пропускания снимали на спектрофотометре UR-20.
Температуру размягчения Tg определяли на дериватографе фирмы МОМ при скорости нагревания 0,083 К/с.
Формула изобретения: Халькогенидное стекло, включающее S, отличающееся тем, что дополнительно содержит Sb и PbI2 при следующем соотношении компонентов, мол.%:
S - 52,2 - 31,6
Sb - 34,8 - 21,0
PbJ2 - 47,4 - 13,0.