Вид РИД
Изобретение
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 , , 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.%):
|
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.
|
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.
|
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 они практически совпадают. Таким образом, технический результат достигнут.
Оптическое стекло типа курц-флинт, включающее SiO, BO, AlO, KO, NaO, ZnO, CaO, ZrO, TaO, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит GeO и AsO при следующем соотношении компонентов, мас.%: