JPH08133779A - 赤外線透過ガラス - Google Patents

赤外線透過ガラス

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JPH08133779A
JPH08133779A JP29223894A JP29223894A JPH08133779A JP H08133779 A JPH08133779 A JP H08133779A JP 29223894 A JP29223894 A JP 29223894A JP 29223894 A JP29223894 A JP 29223894A JP H08133779 A JPH08133779 A JP H08133779A
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杰 傅
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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
    • C03C4/00—Compositions for glass with special properties
    • C03C4/10—Compositions for glass with special properties for infrared transmitting glass
    • 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
    • C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/122—Silica-free oxide glass compositions containing oxides of As, Sb, Bi, Mo, W, V, Te as glass formers

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、熱的に安定で可視域から波長７．
５μｍの赤外域まで高い光線透過性を有する赤外線透過
ガラスを提供することにある。 【構成】 ｍｏｌ％で、Ｂｉ2Ｏ3 ４０〜７５％、Ｚｎ
Ｏ ０〜３０％、Ｒ2Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ） ０〜
３５％、Ｒ’Ｏ（Ｒ’＝Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ） ０〜４０
％からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は新しい赤外線透過ガラス
に関する。本発明のガラスは可視域から波長７．５μｍ
の赤外域まで高い光線透過性を有するため、可視、近赤
外、赤外域において使用される各種光学機器に用いる
窓、レンズ、プリズム、フィルター、光計測ファイバ
ー、レーザガラスおよび非線形光学材料などに利用され
る。
【０００２】
【従来の技術】波長７．５μｍの赤外域まで高い光線透
過性を有する赤外透過ガラスとしてフッ化物ガラスとカ
ルコゲン化物ガラスが知られている。しかし、どちらも
製造過程が繁雑で、かつ、熱的に不安定であるという欠
点がある。酸化物ガラスにおいて赤外線透過ガラスとし
てアルミネトガラス、ゲルマネトガラス、テルライトガ
ラスなどが知られているが、いずれも波長５．０μｍ以
上の赤外域での光線透過性が非常に悪い。波長７μｍの
赤外域まで良好な透過率を示すガラスとして米国特許
３，７２３，１４１号に示されているＢｉ2Ｏ3−ＰｂＯ
−ＢａＯ−ＺｎＯ系のガラスと特開平５−１３２３３３
に開示されているＧａ2Ｏ3−Ｂｉ2Ｏ3−Ｒ2Ｏ（Ｒ：ア
ルカリ金属）系のガラスが知られているが、これらのガ
ラスには環境に有害なＰｂＯと高価なＧａ2Ｏ3が大量に
含まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上記の
欠点を除去すると同時に熱的に安定で、波長７．５μｍ
の赤外域まで高い光線透過性を有する赤外線透過ガラス
を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明者は鋭意研究を重ねた結果、従来の技料
資料に具体的に示されていないＢｉ2Ｏ3−ＺｎＯ−Ｒ2
Ｏ（Ｒ’Ｏ）（Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ Ｒ’＝Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｂａ）各三成分系においてガラス化範囲が存在する
ことを発見し、さらにこれらの発見に基づいて上述の物
質を組み合わせ、ガラスの成分を多成分化にすることに
よって、どの三成分系よりも熱的に安定で、しかも大き
くて均一なガラスが得られることを見いだし、本発明を
なすに至った。
【０００５】すなわち、本発明はｍｏｌ％で、Ｂｉ2Ｏ3
４０〜７５％、ＺｎＯ ０〜３０％、Ｒ2Ｏ（Ｒ＝Ｌ
ｉ、Ｎａ、Ｋ） ０〜３５％、Ｒ’Ｏ（Ｒ’＝Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｂａ） ０〜４０％を含有することを特徴とする赤
外線透過ガラスである。好ましい組成は、Ｂｉ2Ｏ3 ４
０〜６０％、ＺｎＯ ５〜２０％、Ｒ2Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ、
Ｎａ、Ｋ） ５〜３５％、Ｒ’Ｏ（Ｒ’＝Ｃａ、Ｓｒ、
Ｂａ） ５〜３０％であることを特徴とする赤外線透過
ガラスである。これらの好ましい組成から従来のガラス
溶融および成形技術を使用し、５０×５０×１０ｍｍの
サイズの均一なガラスが得られた。
【０００６】尚、Ｒには１０ｍｏｌ％以下のＣｓおよび
Ｒｂを添加することができる。Ｒ’には各々５ｍｏｌ％
以下のＭｇＯ、ＣｄＯおよびＰｂＯを添加することもで
きるが、ＣｄＯ、ＰｂＯは環境に有害なので添加するの
は好ましくない。さらにガラスの安定性および耐久性の
改善等のためにＧｅＯ2、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5、Ｔ
ｌ2Ｏ、ＴｅＯ2、ＷＯ3、Ａｌ2Ｏ3、Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ
3等を添加することができるが、赤外透過性が悪化する
ために各々２ｍｏｌ％以下にすべきである。尚、レーザ
ガラスとしてはＴｍ、ＥｒおよびＰｒ等の希土類酸化物
を５ｍｏｌ％以下添加しても差しつかえない。
【０００７】ＲＦ、ＲＣＩまたはＲ’Ｆ2、Ｒ’ＣＩ2の
添加は３μｍ付近にあるＯＨによる吸収を小さくするの
に有効であるが、その量が５ｍｏｌ％を超えるとガラス
の安定性が悪くなるので５ｍｏｌ％以下とすべきであ
る。
【０００８】本発明ガラスは波長７．５μｍの赤外域ま
で高い光線透過率を示すと同時に、２．２以上という非
常に高い屈折率を持つため光学レンズや非線形光学材料
としても利用できる。
【０００９】本発明のガラスは通常の方法により容易に
製造できる。すなわち、所定のガラス原料を調合し、よ
く混合した後１０００〜１２００℃の白金坩堝に投入
し、溶融、攪拌後、冷却することによって均一なガラス
が容易に製造できる。
【００１０】
【実施例】次に実施例について説明する。表１に本発明
の実施例についてこれらのガラスの屈折率（Ｎｄ）、可
視吸収端波長、赤外吸収端波長および厚さ１ｍｍガラス
の光線透過率の５０％での波長を示す。表に示すように
本発明のガラスは屈折率が高くて、可視域から波長９μ
ｍの赤外域まで透明で７．５μｍまで５０％以上の透過
率を有することがわかる。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【発明の効果】以上述べたとおり、本発明の赤外線透過
ガラスはＢｉ2Ｏ3−ＺｎＯ−Ｒ2Ｏ−Ｒ’Ｏ系ガラスで
あり、熱的に安定で赤外域に優れた光線透過性を有する
ものである。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明のガラスＮｏ．３の赤外透過スペクトルで
ある（厚さ１ｍｍ）。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ｍｏｌ％で、Ｂｉ2Ｏ3 ４０〜７５％、
    ＺｎＯ ０〜３０％、Ｒ2Ｏ（ただし、Ｒ＝Ｌｉ、Ｎ
    ａ、Ｋ） ０〜３５％、Ｒ’Ｏ（ただし、Ｒ’＝Ｃａ、
    Ｓｒ、Ｂａ） ０〜４０％からなることを特徴とする赤
    外線透過ガラス。
  2. 【請求項２】 ｍｏｌ％で、Ｂｉ2Ｏ3 ４０〜６０％、
    ＺｎＯ ５〜２０％、Ｒ2Ｏ（ただし、Ｒ＝Ｌｉ、Ｎ
    ａ、Ｋ） ５〜３５％、Ｒ’Ｏ（ただし、Ｒ’＝Ｃａ、
    Ｓｒ、Ｂａ） ５〜３０％からなることを特徴とする請
    求項１に記載の赤外線透過ガラス。
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