JPS60200842A - 紫外線透過用ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はたとえばレーザ核融合に使用される紫外線透
過用ガラスに関づるものである。

最近、レーザ核融合実験において、より短波長のレーザ
光はど小さなエネルギで爆縮を起すことがわかり、これ
まで用いられていたネオジムガラスレーザの波長１，０
５μｍの光を高調波変換した波長０．３５μｍ（３ω光
）のレーザ光が使われつつある。この場合に問題となる
のは、従来レーデシステム中の光学素子ガラスどして用
いられているＢＫ−７＜西独ショット社製光学ガラス）
が、波長０．３５μｍの光透過率が低く、ソーラリゼー
ションが生じるため使用できないことである。これに対
し、　波長０．３５μｍの光透過率が高く、耐ソーラリ
ゼーション特性にすぐれたガラスとして、重量％で　５
ｉＱ２　６０〜７０、Ｂ２Ｏ３１５〜２５、Ａｌ２Ｏ３
１〜５、Ｒ２０（Ｒ＝Ｋ。

Ｎａ、Ｌｉ）１０〜２０、Ｒ’　０　（Ｒ’　＝Ｍｇ、
ＣａＳ　Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｐｂ）　Ｏ〜５の組成から
なるホウケイ酸ガラスが知らむでいる。

また、レーザ核融合等の大出力レーザシステムにおいて
は、出力を効率良く取り出すために光学ガラス表面の反
射防止処理が必要不可欠である。

従来の真空蒸着法による多層反射防止ツーｌ−膜はレー
ザ光に対する損傷しきい値が低く、レーザシステムの出
力はこれにより制限されていた。これに対し、ガラス表
面を多価カチオンを含む弱アルカリ溶液中で処理するこ
とによりレーザ損傷しきい値の高い反射防止膜を製造覆
る方法が特開０３５８−６９７４６号公報に報告されて
おり、づくなくとも５重量％以上のアルカリ金属を含有
づるケイ酸塩ガラスについて任意の波長で反射率の低い
膜を形成し得ることが述べられている。

しかしながら、前記の組成からなるホウケイ酸ガラスは
Ａｌ２Ｏ３の含有量が多いため、前記公報に示された処
理方法では良好な反射防止膜が形成されない。これは、
Ａｌ２Ｏ３の含有ｍが多いガラスはガラス構造が強固な
ため浸食されにくく、充分な多孔質膜が得られないため
である。

この発明は上記のことから、波長０．３５μｒｎの光透
過率が高く、しかも表面に多孔質の反射防止膜を形成し
得る紫外線透過用ガラスを提供することを目的とするも
のである。

ここにおいて、この発明は発明者らは、前記の組成から
なるガラスに重量％で０．１〜６のＦ２を添加すると、
波長０．３５μｍの光透過率の高いガラスが得られ、ま
たこれを１）８８．７〜１０．０で多価金属イオンを含
有しない緩衝性溶液で処理すると、Ｆ２の作用によりガ
ラス構造にゆるみが生じ浸食されやすくなって浸食を受
け、溶液中に溶１ノ出したＦ−が浸食を促進させる一方
、溶液中に溶は出したＡＩ３＋がガラスの浸食を制御し
、それににリガラス表面に光学的に均一で反射率が低く
、レーザ損傷しきい値の高い多孔質の反射防止膜が形成
されることを見い出した。なお、Ｆ２の含有量が重量％
で０．１以下で１は波長０．３５μｍの光透過率が向上
しないし良好な反射防止膜を形成することもできず、一
方１０％以上ではガラスが失透しやづくなる。

すなわち、この発明による紫外線透過用ガラスは、重量
％で５ｉ０２６０〜７０、Ａｌ２Ｏ：１　１〜５　、　
８２　０３　１５〜２５、Ｒ２０（Ｒ＝Ｋ　、Ｎａ　、
Ｌｉ）１０〜１５、Ｒ’　Ｏ（Ｒ’　＝ＭＱ、ｃａ、ｓ
ｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｐｂ）Ｏ〜５、外削でＦ２０１〜６か
らなる組成を有している。またこの発明による紫外線透
過用ガラスは、上記の組成を右し、表面に多孔質の反射
防止膜を形成してなる。

次表に、この発明によるガラスの組成例（試料Ｎ００２
〜８）を、Ｆ２を含有しない従来のガラス（試料Ｎｏ、
１）とともに示し、また試料Ｎｏ。

１〜８およびＢＫ−７のいずれも１０ｃｍ厚のガラスに
対する波長０．３５μｍの光透過率を示す。試料Ｎ０８
２〜８のガラスは、原料として、酸洗浄を行って精製し
たケイ石粉、フッ化アルミニウム、水酸化アルミニウム
、無水硼砂、ホウ酸、炭酸カリウム、硝酸カリウム、炭
酸リチウム、亜鉛華、酸性フッ化カリウムを各々のガラ
スの組成となるよう精秤し、混合したのち、白金るつぼ
内で１４５０℃で３時間溶解しながら溶解中に３０分間
撹拌し、１３５０℃に降温してから鋳鉄製の枠内に流し
込み通常の方法で徐冷後、冷間で研削・ｒＩＩＴＩｇを
行って１０ｃｍ厚のガラスを１ｑたものである。なお、
ガラス中の鉄分は波長０．３５μｍｌの光透過に大きな
影響を及ぼづため、原料混合物いわゆるバッチ段階で２
ｐ、ｐ、ｒｒｌ、以下にしＩＣ６Ｃ以下余白）この表か
ら明らかなように、Ｆ２を含有しない従来のガラス（試
料ＮＯ，１）はＢＫ−７より波長０．３５μｍの光透過
率が高く、この発明によるガラス（試料Ｎｏ６２〜８）
は試料Ｎｏ、１のカラスよりも波長０．３５μｍの光透
過率がざらに高い。

つぎに反射防止膜の形成方法について実施例に従って説
明する。

［実施例１］ 上記表の試料Ｎｏ、４のガラスを厚さ５　ｍ　ｍで５０
ｍ　ＩＴＩ　×５０ｍ　ｒｒ＋に光学研磨し、これを０
０５ＭＮａ２ＣＯ３と０．ＩＭ　ＮａＨＣＯ：＋溶液と
を１：９の容積比で混合した６０℃の溶液中に１６時間
浸漬した後、６０℃の温水で水洗し、さらに室温のエタ
ノール中に浸漬してから室温で乾燥して反射率測定試料
とした。その反射率の測定結果を図中ａに示す。反射率
測定には光透過率測定と同様、島津製作所製の島津マル
ヂパーパス自記分光光度計Ｍ　Ｐ、、Ｓ−５０００型を
使用した。なお、この混合溶液調整時のｐＩ−１は８．
７であり、ガラス試料を１６時間浸漬後−す変化なかっ
た。

［実施例２］ 実施例１と同一のガラスを、０．０３Ｍ　Ｎａ２ＨＰＯ
４の溶液に６０℃で１６時間浸漬後、実施例１と同様の
洗浄、乾燥を行って反射防止膜ｆりのガラスを得た。そ
の反射率の測定結果を図中すに示Ｊ０なお、この溶液の
調整時のｐｌ−１は９．８で、ガラス試料を１６時間浸
漬後も変化なかった。

［実施例３］ 実施例１と同一のガラスを、０．０３Ｍ　Ｎａ２ＨＡＳ
Ｏ４の溶液に６０℃で１６時間浸漬後、実施例１と同様
の方法で反射防止膜イ」のガラスを１１１だ。

その反射率の測定結果を図中Ｃに示づ。なお、この溶液
の調整時のｐＨは９２で、１６時間カラスを浸漬後も変
化なかった。

なお、図４１ｄは従来の試料Ｎｏ、１のガラスを実施例
３の方法で処理したものの反則率の測定結果である。

図から明らかなように、この発明によるＦ２を含有する
ガラスは反射防止膜が形成され、その結果従来のものよ
り低い反射率を有することがわかる。さらに、反射防止
膜を形成さけるだめの！ｌｌ！！理液は弱酸性酸の酸性
塩であり、ガラス処理後もｐＨの変化がなく、緩衝作用
をもつことがわかる。

この発明は上記のように構成したので、波長０３５μｍ
の光透過率が高く、そのためたとえばレーザ核融合実験
において従来の波長１．０５μｍのものより波長が短く
小さなエネルギで爆縮を起す０．３５μｍのレーザシス
テム中の光学素子ガラスとして好適である等のすぐれた
効果を有する：乙のである。また表面に多孔質の反射防
止膜を形成したこの発明による紫外線透過用ガラスは、
上記の効果に加えて、従来の真空蒸着法による多層反射
防止コート膜よりもレーザ光に対する損傷しきい値が高
く、そのためレーザシステムにおいて出力を効率よく取
り出すことができて出力の向上を図ることができる等の
効果がある。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明によるガラスを各処理液で処理した場合の
反射率の測定結果をａ、ｂ、ｃに示り図であり、参考の
ため従来のガラスを同様の処理液で処理したものの反射
率の測定結果をｄに示しである。 出　願　人　株式会社　保谷硝子 代　理　人　朝　倉　正　幸 ３５０　４００　４５０　５００　５５０波長（ｎｍ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　重量％で Ｓ　ｉ　０２　６０〜７０ Ａ１２０３　１〜５ Ｂ２０３　１５〜２５ Ｒ２０（Ｒ＝に、　Ｎ　ａ、、Ｌ　！　）　１０〜１５
   Ｒ’　ＯＣＲ’　−Ｍ　Ｑ　１Ｃａ　１Ｓ　ｒ　１ｏ　
   〜５Ｂａ、Ｚｎ、Ｐｂ） 外削で Ｆ２　０．１〜６ からなる組成を有する紫外線透過用ガラス。 ２　重■％で ５ｉ０２　６０〜７０ Δ１２０３　１〜５ ８２０３　１５〜２５ Ｒ２０（Ｒ＝に、　Ｎａ、　Ｌ　ｔ　）　１０〜１５Ｒ
   ’　Ｏ（Ｒ’　＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ１　０〜５Ｂａ、Ｚ
   ｎ、Ｐｂ） 外削で Ｆ２　０．１〜６ からなる組成を有し、表面に多孔質の反射防止膜を形成
   してなる紫外線透過用ガラス。 ３　前記反射防止膜は前記組成を有するガラスをｐＨ８
   ，７〜１０．０の溶液で表面処理することにより形成さ
   れる特許請求の範囲第２項記載の紫外線透過用ガラス。 ４　前記溶液はｐＨ８，７〜１０．０の緩衝作用をもつ
   特許請求の範囲第３項記載の紫外線透過用ガラス。