Стекло

 

Использование: а качестве светофильтров . Сущность изобретения: стекло содержит оксид кремния 64,64-79,30% ВФ SiOz, оксид кальция 4,62-12,06% БФ СаО, оксид натрия 15,34-22,56% БФ Na20, твердый раствор 0,50-2,00% БФ CutnS2(i-x)Se2X, где 0,1 X 1. Диапазон поглощения 1.15-2 мкм. 1 табл.

COI03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (воя С 03 С 3/078

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4840912/33 (22) 07.05.90 (46) 23.10.92. Бюл. N. 39 (71) Центральное конструкторское бюро

"Пеленг" и Минский радиотехнический институт (72) И. В. Боднарь, С, Г., Котов, А. П. Молочко, И. Л. Раков, Н. П. Соловей и А. А. Ставров (56) Авторское свидетельство СССР

N 1527199, кл. С 03 С 3/089, 1989.

Авторское свидетельство СССР

М 1677026, кл, С 03 С 3/089, 1989.

Изобретение относится к области производства оптических оксидных стекол, активированных полупроводниковыми соединениями и предназначенных для использования их в качестве светофильтров.

Известно стекло, содержащее (мас.%):

62,75...64,69 SiOz; 2.0...2,90 8203;

10,00...13,10 Zn 0; 9,50...12,00 NazO;

11,00...11,20 К20; 0,15...0,25 CulnSz f1).

Длинноволновый край полосы поглощения этого стекла находится в ближней инфракрасной области прозрачности (Лгр. соответствует длине волны 1„0...1,05 мкм) не чувствительна к термообработке. Это позволяет получать окрашенные стекла с воспроизводимой границей поглощения. К недостаткам указанного стекла следует отнести отсутствие возможности сдвига края полосы поглощения в более длинноволновую (>1,05 мкм) инфракрасную область спектра.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому стеклу является стекло, содержащее (мас.%): 69,16...74,54 SIOz;.... Ж,, 1770298 А1 (54) СТЕКЛО (57) Использование: в качестве светофильтров. Сущность изобретения: стекло содер>кит оксид кремния 64,64 — 79,30% БФ SiGz, оксид кальция 4,62-12,06% БФ СаО, оксид натрия 15,34 — 22,56% БФ Иа20, твердый раствор 0,50-2,00% БФ Cuin Sz(1-õ)Såãx, где

0,1 < X Ы, Диапазон поглощения 1.15-2 мкм. 1 табл. с

4,62...9,26 СаО; 16,06...25,48 Na О;

0,74...0,99 СФп$2 (2). Граница области про- C зрачности этого стекла соответствует длине а волны 1,1 мкм и не чувствительна к термообработке. Недостатком является отсутствие возможности сдвига края полосы д поглощения в более длинноволновую инфракрасную область спектра, В то же время создание светофильтров с крутой границей поглощения, расположенной в области 0,9...1,3 мкм, используе- Я мых, в частности, для изготовления приборов ночного видения, является актуальной задачей.

Целью настоящегО изобретения является расширение спектрального диапазона поглощения стекла в ближней инфракрасной области спектра.

Поставленная цель достигается тем, что стекло, содержаи,ее ЯЯз, СаО. Иа20, СЫп82. дополнительно содержит Со}пЯе2, причем Со1п$г и Со@За в виде твердого раствора CulnSz(q )Sez>, где: х изменяется

1770298 от 0,1 до 1,0, при следующем соотношении компонентов, мас. :

Si02 64.64...79,30

СаО 4.62...12,06

Йд20 15.34...22,56 5

C v lnS2(>-,)Яе2х 0,5...2,00

Из литературных данных известно, что тройные полупроводниковые соединения

CulnS2 и Си! нЯе2. образуют непрерывный ряд твердых растворов. 10

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав стекла отличается от известного введением нового компонента — соединения CulnSe2. 15

Иэ анализа советской и зарубежной литературы не известны стекла, в которых бы расширение спектрального диапазона поглощения при фиксированном положении границы поглощения достигалось за счет 20

ВВЕДЕНИЯ CulnS2(>-х)ЯЕ2х И СОХраНЕНИя В стекле в количествах, обеспечивающих указанные спектральные свойства. Это позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение обладает существен- 25 ными отличиями.

Синтез стекол осуществляли путем плавления шихт, приготовленных из соответствующих реактивов: кварцевого песка, 30 натрия углекислого, кальция углекислого, полупроводникового соединения Си! пЯ2(1-<) Яе2. где: х изменяется от 0,1 до 1,0, находящихся в мелкодисперсном состоянии, в газопламенной печи при максимальной температу- 35 ре 1450 +10 С с выдержкой в течение 1 часа в восстановительных условиях. Для создания восстановительной среды в шихту вводили уголь в количестве 2,0 мас. .

Выработку стекломассы осуществляли на 40 холодную плиту с последующим отжигом образцов в муфельной электрической печи при температуре 570+- 5 С в течение 2-х часов. Исследование спектральных характеристик проводили на образцах в виде пол- 45 ированных плоскопараллельных пластинок толщиной 2 мм. В таблицах 1, 2 приведены конкретные примеры составов стекол заявляемых, прототипа и их свойства, Заявляемые стекла окрашиваются в процессе синтеза и не требуют дополнительной термообработки. Граница поглощения для всех стекол смещена по сравнению с известным в более длинноволновую область спектра и находится в пределах 1,152,0 мкм. Причем, следует заметить, что при содержании CulnSe2 в твердом растворе менее 10 (х<0,1) заметного смещения грани.цы поглощения не наблюдается. При увеличении содержания CulnSe2 в твердом растворе смещение границы поглощения более значительно и достигает 2,0 мкм.

Положение полосы поглощения у заявляемых стекол, а также характер ее смещения с увеличением содержания CutnSe2 в твердом растворе свидетельсгвует о том, ITo она может быть связана только с нали- чием в конечном составе полупроводникового соединения Cu!nSe2(i-x)Se2x. образующего центры окраски. Однако, при значении х>0,5 крутизна границы поглощения снижается и достигает своего минимального значения у стекол, активированных

Со!пЯе2, Как и у известных стекол; активированных CuinS2 так и v заявляемых, активированных CvlnS2(i-x)Se2, длина волны, соответствующая области прозрачности, не чувствительна к повторной термической обработке.

Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет по сравнению с прототипом сместить край основного поглощения в более длинноволновую область и значительно расширить диапазон спектральных свойств, .

Формула изобретения

Стекло содержащее Si02, СаО, (ча20 и добавку твердого раствора, вклю ающую

Си и ln, î òë è ÷ à ю ще ес я тем, что, "целью расширения спектрального диапазона поглощения в ближней ИК-области спектра, оно содержит в качестве добавки твердый раствор CvlnS2(l-x)Se2X, где 0,1 х 1,0, при следующем соотношении компонентов, мас. : Sl02 64,64-79,30; СаО 4,62-12.06;

N820 15,34 — 22,56: Сн I nS2(1-x)Se2>: 0,502,00.

1770298

1

1

1

1

t

l

1

1

1

I

1

I

1 3

I !

il

1

3

1

I !

1

1

I

I

1

I !

t е

1

Э

I

Ф

1 ! б

1 б

3

I

3

1 с (X

1» о °

I 1

I

LA

« к

Чб

C3\

L(3 (б .

ОЪ

Ю ." 1

Э»

СР

44

03

Д (C

Ф

LD

Di

ЪС

С3

W о

О

41 м

Я ч

D м.

ы

Я

ei

3(3

Ф и о

44

CD

3(Ъ (Л

4-!

Сз к (л (Ч

I- В о е о а

Я о о

+l сз

LA

LA

43

<е к

lA (Ч м

\о м

СЧ м (Ч lA

ОЪ (о

CL

Ф еъ

4 3

« о

Ф 9 о щ о а о х в о о ъО

CL

Сч (Ч

«»

С( и

СР (ГЪ

-Ф

lA

+3

СР

LA (Ч

I» Б

V C0 о о. о х е о м к

° Ф к

»

VII

lA

-т

t- B

О l0

V CL о х

m O

34

43

03 с

ФЧ

Ф

О р

ЭР

Ci им

Я !

) (0

С4

03, C

ФЧ

ы

О

LCL сю е

CD

„Ф (з .

Ф

О ф (Л

«

- 3 к

С3 (3 Р

CD о

СР (4

С3

Й о

LA

° °

I- B о а о о, о х

Ф О

ln

+t к

lA (Ч

LA .0 к

Сб

4I о ъл

° «

ЫЪ

Ч.t (-. (Л

9 о а .ч а о

Ф о

° Ф (Ч м со

ИЪ .О о (Ъ

О Ъ к

« о

I а б!

03 Ф

I- а о

Ф 03

X I"

x u

l0 aI

31 CL

CL е о

CC l о о

L2 CC

1

l !

Ф.

3 !

1

1

1 !

I

I !

I

1

I !

3 !

1

1

1 !

I е

1

1

I

1 (I

1 (1

3 а3

Ф

X

34 о.

43

С( о

С3 о

4.1

Ю

ЯЪ . з

I» В

О (0 о а о х е о

LA о

43 к

LA (Ч (л м о д

С3

В4

Л

Ю

4-!

Ю (Л

З

lA

J4 (л (Ч

lA о м

lA (Ч о

CO е л

03 о х о

X х сС 43 о х е х о е

a x с s л (х с е о о u о

Д хЯ (C V (0D

М X с х е а .X(0

X Ф

X l0 х а а о

Ф3 g

I О

З

3х

43 х о х з

I

1

1

t

В е=!

1 I

1 1

t,l

Э 1

I СО I

3 Е

1 б

t I

В 1 е

В 1

°,

1 1

1 В

1 1

1 I

I К 1

Э 1

1 (I

1

3 I

1 1

I 1

1 I

1 ЪО б

1 l

1 1

1 I (3 —

В 1

I 1 е

В °

1 ОЪ! !

1 I

I Ф

1 I

I 1

1 3

1 1

° (° I

1 I

1 3

1 I

° 1

° 1

° 3

I 3

I 3

1 1

l .! з I м

° 1

1 1

В 1

1- — -В

Ф 1

1 1

1 I

° 1

В I

1 1

1 t

I 3

° (Ч, 1

1 1

1 1 б I

1 I

В 4

1

I б

I

1

1 е

1

I

1

I

I

1 (I б

1 .3

I

4 ! !

1

1

1

CCl

43 ъо «

13 LA (Ч

ОЪ 1

1 Чю (Ч О

\(3 «

Чз

«» ОЪ

Чю O CO

° lA м IA

CD ° м

»

Ч) « ъо рз «»

С3 (Ч ° чз «

Че со

-Ф ЪО

Ч(сС((ГЪ .Ф (Ч (Ч со (ч о о о

° .(Ф (0 ((3 CJ Z

1 б

I

1 (л ° c !

C! t

1 I

1

В

Э

1 к е

«1 о

В

I

l б

1

1

4 4

1

1 е б

I

f

t

1

1

3 ! ! ! е

4 б

Э

4

4

В б

Э

В

В

3

I (t

3 C (Ч 1 X 1

t 3- 1

Ф(О!

1 3- I

ХЗО(Х 1 (°

1. !

ФО 3

l0 1 I

1 1 (О I (1! 1

3 1

1 1

1 1

I 1

1 . 3

I 3! 3

I .1

Ф 1

t !!

К!

I !

1 (б -1

Ф I

I 1

1 1

1 1

1 1

I 43 I

1 !

I 1

1 . 1

I Ф! l

I !

3 1 4 Ln t

I 1

1 I

1 1! 1! 1

1 1

I 1

1 1

I 1

1 1

В 1

I Ф

3 0 t

4. 1

t J

43 1 I

В 1

Е 3

В 3

1 1

1 1

I 1 1 — 33

I Ф

1 1

4 1

I 1

° (В !

4 1

1 с(ю

1 1 е ч е ю

I Э

Ю 3

1 1

1 !

l °

3 I

1 t.б

t 1

3 I

4 I ю

1 1 е

t Ф 1

Ф ю е е ч (Е LX °

О 4

° aL 4

4 V I

I !

t 3 ъх

Ф .х

% C (0

С1 L0 X х

Х О 43

Ф Y CL а ф л! 8 ч . я

v а о е х

ia * C3

X Ф ах

° о

I- I (О о о е

О X а о аз.

43 Х Ia а3

I V

Ф

М

I о (0

Ф L

Ф ° о ах

Е 43

Е(О CL

1- С3