JPH0211535B2 - - Google Patents
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- JPH0211535B2 JPH0211535B2 JP60037304A JP3730485A JPH0211535B2 JP H0211535 B2 JPH0211535 B2 JP H0211535B2 JP 60037304 A JP60037304 A JP 60037304A JP 3730485 A JP3730485 A JP 3730485A JP H0211535 B2 JPH0211535 B2 JP H0211535B2
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- Japan
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- glass
- znbr
- infrared
- present
- infrared transmitting
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
- C03C13/041—Non-oxide glass compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/32—Non-oxide glass compositions, e.g. binary or ternary halides, sulfides or nitrides of germanium, selenium or tellurium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/10—Compositions for glass with special properties for infrared transmitting glass
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、赤外線透過ガラスに関する。本発明
赤外線透過ガラスは、光通信用のガラスフアイバ
ー、赤外線透過レンズ等の用途に有用である。 従来の技術 光透過性材料としてよく知られている石英ガラ
ス、及び一般的な光学ガラス等の酸化物ガラスか
らなるガラスフアイバーは、すでに実用されてい
る。しかしながら、この様なガラスフアイバー
は、主として可視域から近赤外域の光に対しての
み使用可能であるという欠点がある。即ち、これ
等のガラスは、3μｍ以上の波長域で固有の吸収
があり、より長波長の赤外域では、光を透過させ
ることができない。 3μｍより長波長の光を透過させるガラス材料
としては、フツ化物ガラス、カルコゲナイドガラ
ス等が知られているが、これ等の透過波長も８〜
9μｍ程度が限界である。 最近、10.6μｍに発振波長をもつ炭酸ガスレー
ザーに代表される様に、赤外域波長の光源として
のレーザーが開発されている。この様な波長域の
光を透過させる材料としては、KBr、TlBr、TlI
等の結晶材料が知られている。しかしながら、こ
の様な結晶材料は、加工性に乏しい為、任意の形
状を有する製品の製造は容易ではない。 従つて、寸法及び形状に対する制約の少ないガ
ラスの特徴を生かす為、長波長の赤外線を透過さ
せ得る新たなガラス材料の出現が切望されてい
る。この様なガラス材料として、本発明者等は、
ZnBr2を主成分とするZnBr2−TlBr−PbBr2ガラ
スを完成した（特願昭59−93508号）。このガラス
は、波長25μｍまでの光を透過可能であり、赤外
線透過ガラスとして優れた性質を備えているが、
ガラス転移温度が40〜50℃と比較的室温に近いの
が難点である。即ち、ガラスは、その転移温度以
上の温度で粘弾性的挙動を示し、外力により変形
する。従つて、室温に近い転移温度を有する上記
ZnBr2−TlBr−PbBr2ガラスは、使用条件の制限
された得られた用途にしか用いられ得ない。 発明が解決しようとする問題点 従つて、本発明は、赤外線を透過させるととも
に、ガラス転移温度が高く、使用条件に対する制
約の少ない新規組成のガラスを提供することを主
な目的とする。 問題点を解決するための手段 本発明者は、上記の如き従来技術の問題点に鑑
みて研究を重ねた結果、特定の組成を有する
ZnBr2−MBr（但しＭはアルカリ金属）−CaBr2系
ガラス及びZnBr2−MBr−BaBr2系ガラスが、赤
外線透過ガラスとして所望の優れた性能を発揮す
ることを見出し、本発明を完成するにいたつた。 即ち、本発明は、下記の２種のガラスを提供す
るものである。 ZnBr2、MBr（Ｍはアルカリ金属）及び
CaBr2を必須成分とし、その組成割合が、第１
図に示すモル比三角成分図において、Ａ（６５，
３５，０）、Ｂ（６０，２０，２０）、Ｃ（５０，
２５，２５）、Ｄ（４０，３５，２５）、Ｅ（４
０，５５，５）及びＦ（４５，５５，０）の各
点を結ぶ直線で囲まれた領域内にあることを特
徴とする赤外線透過ガラス。 ZnBr2、MBr（Ｍはアルカリ金属）及びBaBr
を必須成分とし、その組成割合が、第２図に示
すモル比三角成分図において、Ｇ（６５，３５，
０）、Ｈ（６５，２０，１５）、Ｉ（５５，２０，
２５）、Ｊ（４５，３０，２５）及びＫ（４５，
５５，０）の各点を結ぶ直線で囲まれた領域内
にあることを特徴とする赤外線透過ガラス。 本発明ガラスは、無色透明であつて25μｍ以下
の赤外線を透過させることができ、且つガラス転
移温度は、80〜90℃程度である。従つて、使用時
の温度による制約は、前記のZnBr2−TlBr−
PbBr2ガラスに比して、極めて小さく、赤外線透
過ガラスとして広範な用途に使用することができ
る。 本発明ガラスの製造原料は、ZnBr2、MBr（Ｍ
は、Ｋ、Na、Li等のアルカリ金属）及びCaBr2
（又はBaBr2）である。これ等の原料が水和物、
酸化物等の不純物を含む場合には、得られるガラ
スの赤外線透過率を低下させる原因となり、又ガ
ラス形成能も低下する可能性があるので、できる
だけ不純物の少ない原料を使用することが望まし
い。 本発明ガラスの製造は、一般的なガラス溶融操
作により行なうことが出来る。即ち、先ず原料を
秤量し、混合した後、白金、金等のルツボ内で加
熱して溶融する。溶融温度は、通常350〜500℃程
度、より好ましくは450℃程度である。溶融温度
が350℃未満では、原料が溶融しない場合があり、
一方500℃を上回ると、一部成分が揮発する危険
性がある。溶融時間は、原料の量、加熱能力等に
より大巾に変り得るが、通常30分間程度で充分均
一なガラスが形成されるので、必要以上に長期に
わたり溶融を継続する必要は、特にない、又、溶
融時のガラスの均質化を促進する為には、撹拌を
行なうことが好ましい。 更に、赤外線透過率の高いガラスを得る為に
は、溶融時の雰囲気調整を行なうことが特に望ま
しい。即ち、雰囲気からの溶融ガラス中への水、
酸素等の混入は、ガラス中に水酸化物、酸化物等
を生成させる原因となり、これらの生成物は、ガ
ラスの赤外線透過率に大きな影響を与える。従つ
て、溶融は、N2、Ar等の不活性ガス雰囲気中で
行なうことが特に好ましい。或いは、溶融体表面
に臭素ガスを吹き付けることによつても、水酸化
物、酸化物等の生成を防ぐことが出来る。 次いで、溶融体を金属製等の型枠に流し込み、
冷却することによつて、無色透明なガラスが得ら
れる。この様にして得られたガラスは、常法に従
つて、光通信用、レーザーエネルギー伝送用等の
光フアイバーとしたり、或いはレンズ状に成形さ
れる。 発明の効果 本発明の赤外線透過ガラスは、25μｍまでの赤
外線を透過することができ、又、任意の形状に加
工することが出来る。更に、ガラス転移温度が80
〜90℃にも達するので、熱的安定性に優れてい
る。従つて、25μｍまでの波長域にある赤外線を
透過させる材料として種々の用途に使用すること
ができ、例えば、赤外線を透過光とする光通信用
フアイバーやエネルギー伝送用フアイバーとして
有用である。更に、レンズ状に成型することによ
り、赤外線透過用レンズとしても使用可能であ
る。 実施例 以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴
とするところをより一層明らかにする。 実施例 １ ZnBr16.98ｇ、KBr6.27ｇ及びBaBr26.72ｇを
秤量し、混合し、白金ルツボを用いて460℃で30
分間溶融した後、金属板上に流し出して、約30×
30×５mm3の板状ガラスを得た。ここまでの操作
は、窒素ガスにより置換したグローブボツクス内
で行なつた。 得られたガラスの組成は、ZnBr250モル％、
KBr35モル％及びBaBr215モル％であり、ガラス
転移温度は、91℃、結晶化温度は、156℃であつ
た。 実施例 ２及び３ 原料の配合比を変えた以外は、実施例１と同様
にして赤外線透過ガラスを得た。ガラスの組成並
びに転移温度（Tg）及び結晶化温度（Tc）を第
１表に示す。 尚、第１表には、実施例１、後記実施例４、５
及び比較例１のガラスの組成、Tg及びTcをも併
せて示す。 実施例 ４ ZnBr218.75ｇ、KBr7.92ｇ及びCaBr23.38ｇを
秤量し、混合した後、実施例１と同様にして板状
ガラスを得た。 実施例 ５ ZnBr213.2ｇ、TlBr13.3ｇ及びBaBr23.5ｇを秤
量し、混合し、白金ルツボを用いて430℃で30分
間溶融した後、金属板上に流し出して、約30×30
×５mmの板状ガラスを得た。ここまでの操作は窒
素ガスにより置換したグローブボツクス内で行つ
た。 得られたガラスの組成は、ZnBr250モル％、
TlBr40モル％及びBaBr210モル％であり、ガラ
ス転移温度は60℃、結晶化温度は122℃であつた。 比較例 １ ZnBr242.8ｇ、PbBr214.0ｇ及びTlBr43.2ｇを
秤量、混合し、白金ルツボを用いて420℃で30分
間溶融し、金属板上に流し出して70×70×５（mm
３）程度の板状ガラスを得た。なお、ここまでの
操作は窒素ガス雰囲気下で行つた。できたガラス
は、ZnBr250モル％、PbBr210モル％及びTlBr40
モル％の無色透明なガラスであつた。
赤外線透過ガラスは、光通信用のガラスフアイバ
ー、赤外線透過レンズ等の用途に有用である。 従来の技術 光透過性材料としてよく知られている石英ガラ
ス、及び一般的な光学ガラス等の酸化物ガラスか
らなるガラスフアイバーは、すでに実用されてい
る。しかしながら、この様なガラスフアイバー
は、主として可視域から近赤外域の光に対しての
み使用可能であるという欠点がある。即ち、これ
等のガラスは、3μｍ以上の波長域で固有の吸収
があり、より長波長の赤外域では、光を透過させ
ることができない。 3μｍより長波長の光を透過させるガラス材料
としては、フツ化物ガラス、カルコゲナイドガラ
ス等が知られているが、これ等の透過波長も８〜
9μｍ程度が限界である。 最近、10.6μｍに発振波長をもつ炭酸ガスレー
ザーに代表される様に、赤外域波長の光源として
のレーザーが開発されている。この様な波長域の
光を透過させる材料としては、KBr、TlBr、TlI
等の結晶材料が知られている。しかしながら、こ
の様な結晶材料は、加工性に乏しい為、任意の形
状を有する製品の製造は容易ではない。 従つて、寸法及び形状に対する制約の少ないガ
ラスの特徴を生かす為、長波長の赤外線を透過さ
せ得る新たなガラス材料の出現が切望されてい
る。この様なガラス材料として、本発明者等は、
ZnBr2を主成分とするZnBr2−TlBr−PbBr2ガラ
スを完成した（特願昭59−93508号）。このガラス
は、波長25μｍまでの光を透過可能であり、赤外
線透過ガラスとして優れた性質を備えているが、
ガラス転移温度が40〜50℃と比較的室温に近いの
が難点である。即ち、ガラスは、その転移温度以
上の温度で粘弾性的挙動を示し、外力により変形
する。従つて、室温に近い転移温度を有する上記
ZnBr2−TlBr−PbBr2ガラスは、使用条件の制限
された得られた用途にしか用いられ得ない。 発明が解決しようとする問題点 従つて、本発明は、赤外線を透過させるととも
に、ガラス転移温度が高く、使用条件に対する制
約の少ない新規組成のガラスを提供することを主
な目的とする。 問題点を解決するための手段 本発明者は、上記の如き従来技術の問題点に鑑
みて研究を重ねた結果、特定の組成を有する
ZnBr2−MBr（但しＭはアルカリ金属）−CaBr2系
ガラス及びZnBr2−MBr−BaBr2系ガラスが、赤
外線透過ガラスとして所望の優れた性能を発揮す
ることを見出し、本発明を完成するにいたつた。 即ち、本発明は、下記の２種のガラスを提供す
るものである。 ZnBr2、MBr（Ｍはアルカリ金属）及び
CaBr2を必須成分とし、その組成割合が、第１
図に示すモル比三角成分図において、Ａ（６５，
３５，０）、Ｂ（６０，２０，２０）、Ｃ（５０，
２５，２５）、Ｄ（４０，３５，２５）、Ｅ（４
０，５５，５）及びＦ（４５，５５，０）の各
点を結ぶ直線で囲まれた領域内にあることを特
徴とする赤外線透過ガラス。 ZnBr2、MBr（Ｍはアルカリ金属）及びBaBr
を必須成分とし、その組成割合が、第２図に示
すモル比三角成分図において、Ｇ（６５，３５，
０）、Ｈ（６５，２０，１５）、Ｉ（５５，２０，
２５）、Ｊ（４５，３０，２５）及びＫ（４５，
５５，０）の各点を結ぶ直線で囲まれた領域内
にあることを特徴とする赤外線透過ガラス。 本発明ガラスは、無色透明であつて25μｍ以下
の赤外線を透過させることができ、且つガラス転
移温度は、80〜90℃程度である。従つて、使用時
の温度による制約は、前記のZnBr2−TlBr−
PbBr2ガラスに比して、極めて小さく、赤外線透
過ガラスとして広範な用途に使用することができ
る。 本発明ガラスの製造原料は、ZnBr2、MBr（Ｍ
は、Ｋ、Na、Li等のアルカリ金属）及びCaBr2
（又はBaBr2）である。これ等の原料が水和物、
酸化物等の不純物を含む場合には、得られるガラ
スの赤外線透過率を低下させる原因となり、又ガ
ラス形成能も低下する可能性があるので、できる
だけ不純物の少ない原料を使用することが望まし
い。 本発明ガラスの製造は、一般的なガラス溶融操
作により行なうことが出来る。即ち、先ず原料を
秤量し、混合した後、白金、金等のルツボ内で加
熱して溶融する。溶融温度は、通常350〜500℃程
度、より好ましくは450℃程度である。溶融温度
が350℃未満では、原料が溶融しない場合があり、
一方500℃を上回ると、一部成分が揮発する危険
性がある。溶融時間は、原料の量、加熱能力等に
より大巾に変り得るが、通常30分間程度で充分均
一なガラスが形成されるので、必要以上に長期に
わたり溶融を継続する必要は、特にない、又、溶
融時のガラスの均質化を促進する為には、撹拌を
行なうことが好ましい。 更に、赤外線透過率の高いガラスを得る為に
は、溶融時の雰囲気調整を行なうことが特に望ま
しい。即ち、雰囲気からの溶融ガラス中への水、
酸素等の混入は、ガラス中に水酸化物、酸化物等
を生成させる原因となり、これらの生成物は、ガ
ラスの赤外線透過率に大きな影響を与える。従つ
て、溶融は、N2、Ar等の不活性ガス雰囲気中で
行なうことが特に好ましい。或いは、溶融体表面
に臭素ガスを吹き付けることによつても、水酸化
物、酸化物等の生成を防ぐことが出来る。 次いで、溶融体を金属製等の型枠に流し込み、
冷却することによつて、無色透明なガラスが得ら
れる。この様にして得られたガラスは、常法に従
つて、光通信用、レーザーエネルギー伝送用等の
光フアイバーとしたり、或いはレンズ状に成形さ
れる。 発明の効果 本発明の赤外線透過ガラスは、25μｍまでの赤
外線を透過することができ、又、任意の形状に加
工することが出来る。更に、ガラス転移温度が80
〜90℃にも達するので、熱的安定性に優れてい
る。従つて、25μｍまでの波長域にある赤外線を
透過させる材料として種々の用途に使用すること
ができ、例えば、赤外線を透過光とする光通信用
フアイバーやエネルギー伝送用フアイバーとして
有用である。更に、レンズ状に成型することによ
り、赤外線透過用レンズとしても使用可能であ
る。 実施例 以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴
とするところをより一層明らかにする。 実施例 １ ZnBr16.98ｇ、KBr6.27ｇ及びBaBr26.72ｇを
秤量し、混合し、白金ルツボを用いて460℃で30
分間溶融した後、金属板上に流し出して、約30×
30×５mm3の板状ガラスを得た。ここまでの操作
は、窒素ガスにより置換したグローブボツクス内
で行なつた。 得られたガラスの組成は、ZnBr250モル％、
KBr35モル％及びBaBr215モル％であり、ガラス
転移温度は、91℃、結晶化温度は、156℃であつ
た。 実施例 ２及び３ 原料の配合比を変えた以外は、実施例１と同様
にして赤外線透過ガラスを得た。ガラスの組成並
びに転移温度（Tg）及び結晶化温度（Tc）を第
１表に示す。 尚、第１表には、実施例１、後記実施例４、５
及び比較例１のガラスの組成、Tg及びTcをも併
せて示す。 実施例 ４ ZnBr218.75ｇ、KBr7.92ｇ及びCaBr23.38ｇを
秤量し、混合した後、実施例１と同様にして板状
ガラスを得た。 実施例 ５ ZnBr213.2ｇ、TlBr13.3ｇ及びBaBr23.5ｇを秤
量し、混合し、白金ルツボを用いて430℃で30分
間溶融した後、金属板上に流し出して、約30×30
×５mmの板状ガラスを得た。ここまでの操作は窒
素ガスにより置換したグローブボツクス内で行つ
た。 得られたガラスの組成は、ZnBr250モル％、
TlBr40モル％及びBaBr210モル％であり、ガラ
ス転移温度は60℃、結晶化温度は122℃であつた。 比較例 １ ZnBr242.8ｇ、PbBr214.0ｇ及びTlBr43.2ｇを
秤量、混合し、白金ルツボを用いて420℃で30分
間溶融し、金属板上に流し出して70×70×５（mm
３）程度の板状ガラスを得た。なお、ここまでの
操作は窒素ガス雰囲気下で行つた。できたガラス
は、ZnBr250モル％、PbBr210モル％及びTlBr40
モル％の無色透明なガラスであつた。
【表】
第１表に示す結果から、本発明ガラスは、熱的
安定性に優れていることが明らかである。 尚、実施例２〜５で得られた各ガラスの赤外線
透過率も、第３図に示す実施例１で得られたガラ
スのそれとほぼ同様であつた。
安定性に優れていることが明らかである。 尚、実施例２〜５で得られた各ガラスの赤外線
透過率も、第３図に示す実施例１で得られたガラ
スのそれとほぼ同様であつた。
第１図は、特許請求第１項記載の発明を構成す
る組成範囲を示すモル比三角成分図である。第２
図は、特許請求の範囲第２項記載の発明を成する
組成範囲を示すモル比三角成分図である。第３図
は、実施例１で得られた本発明赤外線透過ガラス
のの透過率曲線を示すグラフである。
る組成範囲を示すモル比三角成分図である。第２
図は、特許請求の範囲第２項記載の発明を成する
組成範囲を示すモル比三角成分図である。第３図
は、実施例１で得られた本発明赤外線透過ガラス
のの透過率曲線を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ZnBr2、MBr（Ｍはアルカリ金属）及び
CaBr2を必須成分とし、その組成割合が、第１図
に示すモル比三角成分図において、Ａ（６５，３
５，０）、Ｂ（６０，２０，２０）、Ｃ（５０，２
５，２５）、Ｄ（４０，３５，２５）、Ｅ（４０，５
５，５）及びＦ（４５，５５，０）の各点を結ぶ
直線で囲まれた領域内にあることを特徴とする赤
外線透過ガラス。 ２ ZnBr2、MBr（Ｍはアルカリ金属）及び
BaBr2を必須成分とし、その組成割合が、第２図
に示すモル比三角成分図において、Ｇ（６５，３
５，０）、Ｈ（６５，２０，１５）、Ｉ（５５，２
０，２５）、Ｊ（４５，３０，２５）及びＫ（４５，
５５，０）の各点を結ぶ直線で囲まれた領域内に
あることを特徴とする赤外線透過ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60037304A JPS61197445A (ja) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | 赤外線透過ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60037304A JPS61197445A (ja) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | 赤外線透過ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61197445A JPS61197445A (ja) | 1986-09-01 |
| JPH0211535B2 true JPH0211535B2 (ja) | 1990-03-14 |
Family
ID=12493961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60037304A Granted JPS61197445A (ja) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | 赤外線透過ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61197445A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117843244B (zh) * | 2024-01-10 | 2026-04-17 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种多稀土离子掺杂的溴化物微晶玻璃闪烁体及其制备方法 |
-
1985
- 1985-02-26 JP JP60037304A patent/JPS61197445A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61197445A (ja) | 1986-09-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |