автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.11, диссертация на тему:Малолюминесцирующие флинты с повышенным пропусканием в коротковолновой части спектра

всь'роосиискич научный центр

государственный оптичшши институт им. с. и. елвилона*.

РГ6 од

На пранах рукописи

ГОЛОВИН АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ

малолтминксичр'лтще флинты с пошеенкын пропусканием в коротково/нсжой часл'и спектра.

" (О1?. 17.11 - Технология сипик.атнгш я тугоплавких неметаллических материалов. )

автореферат

•дкссертзции на соискание ученой степени кандидата технических наук,.

СЗКК7-1(£Л'ербУРГ ' 1994

Работа выполнена в внц " Государственный Оптический институт км. С. и. Вавилова"

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор тавелев О. С.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Халилев В. д. доктор технических наук Степанов С. А,

Ведушая организация: научно-исследовательский институт-технического стекла

Зашита диссертации состоится ____1994г.

в часов на заседании специализированного совета внц "Государственный Оптический институт им.с. и.Вавилова" к105.01. 03

по адресу: Санкт-Петербург, Биржевая линия, д. 13

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ВНЦ " Государственный Оптический институт им. С.И.Вавилова"

Автореферат разослан

. 1994г.

Ученый секретарь к. х. н.

Черезова Л. а.

(с) бни "Государственный оптический институт им. с. и. Вавилова"

1 991г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. Разработка новых типов высокоразрепаю-нзих оптоэлектронных приборов привела к возникновению таких требования к оптическим стеклам, которые не удается реализовать в ранка:? суиествуотих промышленных кроноз и Флинтов. Одним из таких принципиально новых требований является отсутствие люминесценции стекол в условиях эксллуатааии оптический систем (работа .под воздействием интенсивного УФ-излУчения или, ионизирующем радиации).

В üTOíí связи актуальной и наиболее трувной задачей оптического материаловедения является создание малодшинесцирую-щих Флилторыг: стекол (koi; бесцветных, так и радиадионностой-ких) с порьппенной прозрачностью в коротковолновой ( синей, чнолетовот!, ближней ультрафиолетовой) части спектра.

Наряду с високим светопропусканием р Фиолетовой и ближнем УФ-области и налой интенсивноетыо люминесценции.' оптические стекла должны обладать сочетанием целого комплекса'определенных свойств (оптических, прочностных, териологических и др. ), Такой комплекс свойств определяется назначением прибора или оптическом системы, при этом сочетание требуемых параметров часто трудно реализовать,

основной задачей, которая' решалась в, настоящей работе, было подавление паразитной люминесценции флинтовык стекол при сохранения всего остального комплекса ик свойств, необходимого для создания высококачественной аппаратуры.

научная г-начичос'ть работы состоит в следующем: i. Установлена корреляционная связь относительных частных дисперсия и средней дисперсии показателя преломления для конкретных диапазонов длин волн в УФ-части спектра, г. Установлено влияние различных оксидов на оптические, Физико-химические и спектральные свойства стекол систем: Bao - РЪО - P,Of и RtO - GeOa - 'siOj - CéOjj .

3. Установлено количественное влияние красящих окислов на пропускание в УФ- и видимой областях спектра бариево-свинво-воФосФатных стекол,.определены удельные показатели поглощения красителей в стекле эг4ои системы.,

4. выявлено влияние различных стекпообраэуювшз! оксидов, модификаторов и различных добавок на интенсивность рентгено-' люминесиенции силикатного и германосшшкатного стекол.

Ь. обнаружено, что оксид -германия эффективно снижает интенсивность рентгенолюминесце'нпии силикатного сте:<ла.

- 4 -

Практическая ценность работ»: 1. Предложена система расчетэ.(экстраполяции) показателей преломления для Фиолетовой и уч>-частей спектра по дбуи известным значениям Ы для видимой области.

г. разработано Флинтовое стекло с высоким коэффициентом пропускания на длине в>лшга 365нм (96-98Х в слое Юмм ) и малой люминесценцией при возбуждением излучением с длитой волны Зб5нм.

3. Разработан радиаиионноустойчивый малолюмин^сцирушии флинт с. повышенным пропусканием в синек'части спектра и обладавший особым кодом относительных частных дисперсий

4. Разработано радиационноетойкое стекло с )¿зким уровнем радиолюминесценчии и Фосфоресценции для вк<~- шкк окон Фото-, электронных приборов.'

Апробация рз6отьг:_ основные положения диссертации изложены в 3 статьяк, 3, заявкам на изобретение, ? "тезисах докладов.

Структура и. объеи ра5оты: Диссертация состоит из 5/ глав и включает введение, обзрр литературы, описание методики эксперимента, три зкейериментадъные главы и список литературы. Работа изложена На 138 страницах машинописного текста, в том числе 33 рисунка,' 19 таблиц. Библиография содержит 147 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ:

в главе 1 приведен аналитический обзор литературы, харак-

теризующий состояние вопросов:

1) по составам стекол с еысоким ий, имеюшик повышенную прозрачность в УФ-диапазоне..

2) люминесценции стекол, а .также .возможности снижения интенсивности ультрафиолетовой и рентгенолюминесценции.

Выбраны.направления исследований,и перспективные стекло-образ лошие системы.

Показано, что перспективной основой для создания малолюми-несдируюшйК Флинтов-с высоким пропусканием в ближнем У^-диз -пазоне является свиниавофосфатная..

глава 2 восвяшена описанию экспериментальных методов, использованных в работе, - а именно-' условий синтеза стекол, к определения ик оптических, физико-химических и спектралыю-шоминесиентным свойств.

На этапе систематического исследования стекол, их варили в

лабораторной электрической печи шахтного типа в кварцевый или платиновых тиглях ( емк. Ю0-150см' ) с размешиванием лопастной мешалкой.

Опытно-промдпленнне варки стекол осуществляли в 2 стадии: сначала навар кзарьекнк госудах (8л н \QOn) на пламенной печи, затем производили перевар« полученного боя в платиновых. тиглях (Зл. 15л и юол > на енсокочастотннх установках.

Большинство Физико-ямическук и оптических параметров стекол исследовали по стандартным методикам.

Показатели •преломлен-!'? и среднкг» дисперсию образцов стекол .изгорели на рефрактометре- и?<>гз или на гониометре rc-5. для . некоторых стекол показатель преломления измерзли также на рефрактометре ир* £.5. Для ясслеяо&зния спектрллъккк свойств стекол применяла спектрофотометр C<?26. Язмеренич проводились на двух образная разной толлинга что позволило ttwi определении показатели гнутреннего поглощения исключить поправку на отражение. кг аллизашюннуо способность стект изучали изотермическим методой, хичичесхую устойчивость определяли по ГОСТ i3f'j9--62. Измерения люмикесиениии стекол при возбуждении излучением на дл.1йе волны 365им проводили на приборе "Hitacm. F-ч-ооо* и " rii*aem ооо-ьо " . а при возбуждении рентгеновским излучением - на опытной устаксйке Института физики твердого тела Латвийского университета.'

Для пересчета ПП в ближней УФ-области была, использована система расчета, основанная на корреляционной связи между от-ноелтельными частными дисперсиями ьяда ' Р/1« fo . и сред-, ней дисперси«"- т». - h«j). дгикая корреляционная связь установ-.••'нз нами на основе анализа-оптических свойств большого,'массива 'более гоо игрок) промышленных и экспериментальный стекол. рьгш определены коэ^ф'ппненты корреляционных уравнений дня расчета nil для следумшх длйн волн: 4'3бнм. wtHp. 365нм, 53'Ihm. чаинке уравнения приедены ниже; -

"■*<><, * ♦ O.HVC*,, - И^ 4,t, • ("ipt-Ч£()г W». * iMi-- * C»v

Нрелепьная погрека^-ть расчет-1 nil 'указанный, методом сос-танлчет '<i5»icf* при -чjj-чениях средней дисперсии не Колее • ,.oO(i*i о. сра пиите ib.Hi.,1 анализ расчетных"- и экспериментальных зчочений ПИ ДЛЯ' ri.?OMbHWH№« оптических стекол показал, что с ук-ныг,«нн-?н значение к>.э! •нпшента пропускания и'увеличением .цч-г-чсч /ujrjifivj»» точность расчета ПП стекол. Нредло-

• »•и.н-. с ю г -.к.-граиллянни) ПП не применим для сти-

кол типа СТК.ТФЛБФ. в связи с тем, что их гранил» Фундаментального поглощения сдвинута в плннноводнорую область спектра.

Пэпучетне уравнения использовать для экстраполяции оптически;: постоянных опытным стекол , измеренных для видимого диапазона на уф-область спектра.

в гпдтр ? представлены результаты исследований свойств стекол в свин'лозофосфатнор, силикатной. • германосиликатной и некотоккх других стекл&обра.-<уриих система;:.

О целью поиска составов налолтикесцстэттАИХ флинтов с ан-сокин пропусканием в ближней РФ-обяасти и • в частности, на длине голны 393ИН. были исследорани спектральные и 4игико-хи-ническке свойства стекол в псевдобинарных системах ." РЬ{Р0,)4 • к■■ " , где 5" =■ Са, ва, зг. Показано, что'граница фун-

даментального поглощения указанных стекол определяется полосой поглощения свхияа.

В качестве базовой для подробного Исследования была рыбра-иа система РЬ(Р03), - Ва(Ю4)4 .как наиболее выгодная с точки зрения оптически«; технологических'й Физико-химических свойств стекол.

• изучено влияние наиболее- 'распространенных красителей на спектральное Пропускание баРиееосвинао^оФосФатного стекла. Найдены численные'значения удельных показателей поглошеяич (УПП) элементов для семи красящих; оксидов в видимой и ультрафиолетовой частях спектра.

показано, - что допустимая концентраций железа б стекле для обеспечения коэффициента пропускания 'Ь < для длины волны Збэнм) на уровне. 96* в слое юны находится на. уровне из«ю масс.'/.

определена корррозионаая. устойчивость керамических' огнеупоров и ллатинЫ к расплаву'бариёвосвдацовоФосфатного стекла.

Для изучения коррозионной устойчивости, к расплавам были выбраны керамические материалы,' содержание минимальные количества красящих примесей, и в.перву» очередь - оксида желе-. за. исследованы кварцевая керамика, синтетический алюмосиликат, минеральный циркон,

Установлено, что в наименьиея степени коррозии подвергается цирконовый огнеупор, максимальная коррозия - у алшосйли-катного.

На основании экспериментальных значении коррозии и содер-' лсашя железа в исходном,керамическом материале было рассчитало количество аелеза, вносимое в расплав' при растворении огнеупоров. Для .тигля енкость» 1л и вренени перевара 24 часа

при. 1000*с дополнительно вносится: ^

кварцевой керамикой — ч-мо г масс. •jüíkokom - 1, 2'i0"" /.. масс.

Показана возможность получения с8икцовофогф.гтяыг Флинто-ЕЫК СТСК0Л С ВЫСОКИМ пропусканием ( ДО 97-93X ДЛЯ слоя юмм на пгине ролик ?«>5ям ' при чспопьэорэнил платшгоньпг тиглей.

полученные результаты исследования влияний отделмглх компонентов на <!1;з/)ко->;;;уические и спектральные свойства стекол позволили определить область нам ¡5 с-л ее оптинзлььиа сосгаров стекол с заданными' свойствами. выло установлено,что при увеличении содержая!л оксида свиипэ и смеаекяа состава от мета-фосфатного соот'юпс-к.ш к яирофосфатноиу. происходят учудпение кристаллизационной способности и химической устойчг.гости. Уменьшение содермни ч РЬО лрлродит к сыясеяш Л1Т и средней дисперсии, что перегодят стекла из области S<í 'д область тк на диаграмме Лббе,

Бродение щелочных оксидов, а также зкеиколягнач замена оксида бария к.а иеяочмозепеяьиие оксиды усиливают кристаллизации исходного стек,га < исключение составляет лишь небольшая -до \0'л 'замена оксик* баряя на оксиды кальция или магния). Из щелочных оксидов наиболее сильно ухудяают- крнстёшлизаиионну»• способность оксиды лития VI рубидия.

слек/ет отметить,что замена бария на ко вызывает более сильную кристаллизации, чем введение окислов шэдочкых металлов.

введение щелочных оксидов ( за исключением оксида лития ) приводит к уменьшению пп исходного стекла, при этом качественный характер влияния иелочвнх оксидов на изменения ПП бл'рие-ьоскинзозо+ос*.1ТНс»го стекла аналогичен, их влиянии в других1 ФосФатних система:-: (например. Cao — P4of , Sro- - Про-

велено-изучение влияния замен РЪО т?-я6.щ . рьо-*» бе04 на спектральные и Физико-химические свойства исходного стекла. Показано, что экьиколярная замена pao,-*Ffc¿>' практически не влияет"йа положение спектральной кривой пропускания^. Замена. гъо Pto.-^pjoj приводит к заметному "сдвигу ( на зо-

35нм. ) кривых пропускания в -коротковолновую часть спектра . Однако оксид-германия сильно ухудшает кристаллизационную способность данных стекол,

изучение спектров возбуждения и испускания тооминесденнии б-1риовосвшт0воФос4атнкх стекол показало, что при возбуждении излучением т 'длине - волют 565 im ti также при' работе в области до 3J0-J2 0 ни) лэнный теп стекол овладеет малым уров-

нем люминесценции, который р основном определяется присутсвием красящих примесей. Для стекол с сильно различающимся содержанием оксида свинца- (от 16 до 38 мол. у.) различия по интенсивности люминесценции ми незначительны.

Важным преимуществом свиниовоФосФатнкх стекол ( в отлитие от свиниозосиликатных ) является то, после переплавов боя стекла в платиновых тиглях стекла по прежнему оставались мало люмин е с пирующими.

Таким образом , в результате комплексного исследования спектрально-люминесцентных и Физико-химически-; свойств барие-еосЕшцовоФосФатных стекол было установлено,1 то эта матрица может быть выбрана в качестве базовой для рз<работки 'практических стеход, При э" ч полно относительно >вободно варьировать состав стекла, не изменяя их люминесцентных сьойств.

-В главе 4 приведены .результаты исследо! гния люминесцентных свойств радиационноетонких стекол при возбуждении рентгеновским излучением с точки зрения поиска пут?й тушения люминесценции и нахождения матриц малолюмине с пирующих стекол, -сочетающих .радиаыионнооптическую -устойчивость <роу) и повышенное пропускание в синей части' спектра.

Исследования реитгенолюминесиеицки проводили совместно с институтом Физики твердого тела (НИИ ФТТ) Латвийског университета.

Стекла облучались рентгеновской трубкой ВСВ2-У (в режиме ЧОкВ. еомД) при комнатной температуре, для исследовании использовались плосколараллельные.полированные образцы толщиной 1,3мм. Спектры,'люминеспенции регистрировали с помошье установки. собранной на базе монохроматора МДР-2 и счетчиков Фотонов ФЭУ ю&. Для исключения -влияния обшей интенсивности спектры измерялись с учетом кинетики.'

В качестве образца сравнения было выбрано промышленное £адиационноустойчивое стекло марки С9&-1.. обладающего наиболее низкими значениями .интенсивности люминесценции (1люм, ). Существующие промышленные стекла при высокой радиационнооп-тической устойчивости и хорошем пропускании, характеризуются высоким уровней интенсивности люминесценции, отличающимся от 1люм.' С96-1 в среднем на два порядка.'

На первом этапе исследования изучалась возможность снижения уровня рентгенолюминесценции стекла с высокой прозрачностью в видимой и синей частях спектра при условии сохране ния исходно высоких спектральных характеристик.

Были опробованы классические приемы снижения интенсша;о..-ти люминесценции - :..а счет повышения концентрации илм^-актн-

- о -

ватора и па сч-т введения добавок тушителей в примесных концентрациях.

В качестве объекта исследования- был рнбран цериевый аналог очкового стекла по а. с. я 489Э9Ч-&/33 на основе системы' 310а -Сао - Еао - !?2о. данное стекло характеризуется высоким пропусканием кяу в видимой, так и з синей частях спектра, а также высокой РОУ. Интенсивность рентгеколомин?сяениии' этого стекла превышает более чек'на г порядка уровень люминесценции стекла с9*-1,

Активатором люминесценции стекол, содержащих оксид церия, к=)к правило являются иокы иерия.

В результате исследования было установлено, что повышение концентрации СеС^ г ссчетаиш с изменением окислительно-восстановительных условий, и введение тушаших добавок и их комбинаций позволяют снизить уровень люминесценции исследованного стекла в 5-7 раз.

Выло сделан вывод, что эффективное снижение интенсивности рентгенолюминесиенции стекла с помощью рассмотренных классических способов возможно только на стеклообразной основе с изначально невысоким >ровней люминесценции. ■

При обследовании спектрально-люминесцентных свойств стекол на различных - силикатных, боратных, боросиликатных, фосфатных, германатных и др. - матрицах, было установлено, что кнте- • ресной и перспективной осноеоЯ по совокупности указанных параметров является Iерманосиликатная.

Эта система взята нами, как базовая, для последыши;: исследований. При изучении влияния концентрации оксида церия на интенсивность рснтгенолюминесценши германосиликатного стекла было установлено что, на данном типе стекол возможно снизить интенсивность люминесценции до уровня эталонного стекла С 96-1, а также и еше ниже. Концентрация оксида иерия варьировалась от 0,5 до 6,1 масс. '/■.

При изучении спектрально-люминесцентных свойств стекол германо-силикатной системы был впервые обнаружен еше один эффект снижения интенсивности рентгенолгаинесаетги, связанный с увеличением содержания оксида германия в составе стекла. Изменение концентрации Се6г осуществлялось за счет 510г при постоянстве остальных компонентов; Концентрация оксида церия,составляла 0,5и масс,. При содержании в стекле оксида германия 25-ЗОХ(масс) уровень интенсивности рентгенолюминес-ценпии сопоставим с уровнем стекла С96-1, а при более высоком содержании бес, - в несколько раз меньие.

- ¡O -

С:eдует отметить, что стерла "гернакатной" серии харзкте-рпзуг'Тся относительно шсокии пропусканием в синей чаете спектра, значения граничной длины волны ( ) для этих стекол праьчуго&ски одинаковое, составляет 30Э-370 ни и оьРеде-ляется содерж-злием £ стекле оксида церия.

Изучение влияния добавок оксида германия - от 0.01 до 10 мол'/. - н-ii .«мияеедектние свойства чистого натркевосиликатно-.г'о cvc-лаа ( состава 22* na¿o, г/. cao , 75'/. sío¡ (иол)) показало , что пр'л содержанки оксида германия более 1мол. % наблюдается снижение 1дкм.

отдлчг.тельь'.-;: чертой ясследовавннх германосиликатнкя стекол яыяетс» то, что они имеют очень слабую фосфоресценцию • (послесвечение).

Для объяснения влияние GeOí на люминесценцию и фосфорес-ценил/силикатных стекол возможно привлечение зонной модели, состоякиз оксида германия ( ширина ззперщеьол зоны которого иеньъе чем у SíOt ) могут накладываться пассивно на'локализованные состояния первого стеклообразовагеля - S10t , и таким образом мелят*, свойства стекЛа.

Изучено влияние на люминесцентные свойства гер.маноскликат-нкх стекол таких оксидов как zrOt , Nblos, SptO}, LaiOJ . Z-tíí оксиды очень часто применяются в стекловарении как компоненты фликтошх стекол и стекол с высоким пл.

гылн исследованы люминесцентные свойства стекол псевдоби-нарних • систем "стекло-оксид". ' исследованные оксиды.вводились " в стекло в количестве S мол. х,

Остановлено, что интенсивность рентгенолг.яинесценции очень резко увеличивается при введении оксида ниобия. Оксиды сурьмы и циркония повышают 1люн. ■ йо значительно «екьве,. чем Kb4Oj. При этом оксид сурьмы увеличивает 1люм. сильнее, чем оксид циркония. Очень незначительное влияние на лкминесденци» стекла оказывает добавка оксида лантана. •

Подученные экспериментальные данные по спектрально-люми-несцентныи к Фпйкко-химическш свойствам и найденные закономерности и;; изменений послужили основой для разработки мало-лшине с лир? юаш стекол, практического назначения.

н глдвг' приведены рез/льтатй разработки практических составов' мйл0лшккес1лкруших фяинтоь с повышенным светопропускание» в коротоковолновой части спектра.

Кчлоп>-минрс1;кр/К'Ц'0'- Фп и итовое стекло для ра^отп в

ЧПЧП'Чи VI'-

В настоящее время в оптических системах для рабо1х ближней УФ-областк (в частности в фотолитографических объективах для А = збзнм) в качестве Флинтового компонента иссользуют стекло марки. а<Р5. однако оно имеет сильную УФ-лкиняесзеппич, невысокий показатель лг-еломлэкия, недостаточна высокие значе-' ния коэффициента пропускания в ближнем УФ-дипазоне.

В таблиц? 1 •приведены основнпе Физико-химические и оптические параметр!.! разработанного Флинта БФ. 135?' и стекла тч.

. таблица 1

Сравнение оптических постоянных и сиектральим свойств стекол БФ'Л^З и ЛФ5.

Основные характерно тики Лф 5 БФ 1353

Показатели преломления: пс' пе twill 1, 5715 1. 57S3 1,5656 1, 6119 1. 6 387 1, 5451 1.6719 1, Ь758

Средняя дисперсия (tl,, - Цв0 0, 0141 0,0132

КоэФФиииент дисперсии . rti - i V 1 * —- к,. - vvt, . 43,4' 51. 2

Разность коэффициентов дисперсии для пары OKI и Флинта: "дйс^-К^. 34, 3 • 27

Коэффициент пропускания . слоя стекла 10мм ; % 550НМ ' 400 365 99, 5(») . ■ 99, 3 97 - 93 99. 9 99, 9 99,5 (96-97"*)

{«) - для стекла,сваренного на материалах, марки "ОСЧ" (•«) --. для стекла, переваренного в платиновых'сосудах

Предложенное стекло' БФ 1353 .обладает неоспоримым преимуществом по люминесцентным свойствам. Интенсивсивность л^ми-

не'сденции (при возбуждении излучением на ллине волны Зб5нм) •люминесценции стекла БФ1353 практически на дг.а порядка меньше, чем у ЛФ5.

Разработанное стекло БФ1353 отличает также более высокие значения коэффициента пропускания и более высокий показатель преломления, который поаволит унрныаить кривизну линз, а следовательно снизит уровень возникающих аберраций.

Было проведено производственное опробование по двух^та-дийному процессу, Ка первом этапе - навар боя в кварцевом сосуде ( я, 82 и гест).затем перевар в платиновых тиглях (1 и 3 л)." Опытно-производственные варки показали корошую технологичность, предложенного стекла. Низкая температура варки, а д"ем болеа возможный переход на мета Фосфатное сырье способствует-уменьшению летучести фосфора.что благоприятно сказывается на воспроизводимости состава, оптических постоянных и спектральных свойств.

стекло для входных окон Фотоэлектронных ПРИбОРОГ*

к стеклам,применяемы« в качестве входных окон Фотоэлектронных приборов,работающих з условиях воздействия сильных ионизкруших полей, предъявляется довольно большой комплекс требований (определенные значения коэффициента термического линейного расширения (К'ГЛР). спекание с определенными сталями и.-электровакуумными, стеклами, малая интенсивность люминесценции и фосфоресценции. РОУ и др. >

В настоящее время в качестве входных окон Фотоэлектронных приборов используют стекло марки с 96-1, однако.усиление требовании 'к чувствительности приборов привело к тому , что данное стекло перестает' удовлетворять по своим.люминесцентным свойствам.

в-качестве заменителя С9&-1 , нами предложено стекло /ус- ' ловной марки.ФЭП 791/ с пониженным уровнем люминесценции и Фосуоресценции и не уйтупашее С96-1 по спектрально параметрам. -в таблице г. приведен ряд свойств стекла фэп791 в сравнении со свойствами стекла с9с-1.'.Как видно из приведенных данных, стекла С96-! и ФЭП 791 - являются близкими аналогами.

Опыты по спеканию стекла ФЭП 791 с металлами платиноь-ои группы '( ч-ткхр и 50НЗХЮ ), которые используются для спаев в Фотоэлектороннкх приборах, показали хорошую адгезионную способность стекла. Различие и**«у значениями коэффициентов термического расширения (олредаленаое методом спек-ли*< для

• - гз -

разработанного гтекл! и С90-Г составляет 1-г единисы седьмого знака.

наиболее сушеств<>нвое проимуаегтео ра?.»сблгаряого стекла по сравнению с С 96-1 - это пониженная радиолю.чинесценпич и Босфор?№£Ч1шя. Кроме этого, следует отметить более высокие зьзчоння коэффициентов пропускания разработанного стекла в видимо/ области спектра- 1 именно для 4?0-700чк.

стекло фзлV91 обладает хороггими тс-чяологическими се( яствами. лозволяк'лим/!. производить детали оптического качества.

таким образок,разработанное стекло ФЭЛ 791 является практическим аналогом стекла С96-1 с пони.с.е.ннкч /ровкем .'^нчиес-аеннии и Фосфоресценции.

Таблица 2.

сравнение свойств разработанного стекла ФЗП 791 и его практического аналога С96-1.

Основные характеристики стекла

Коэффициент пропускания слоя стекла Юян до и посте- облуче

ФЭП 791

ния дозой 10 ?:

Температура !*С) вязкости (Пуаз)

L

Л i too НМ 450 Kit 500.ям 600 Hhj 70О HM при логарифме ' '18 1

13 ' ■ 12 11 . 10

Группы химической устойчивости (ПО ГОСТ 1-391 7-32-) Относительная интенсивность рентгенолюмикесценаии Хлюм. (относит. С 96-П

ис:;, . обл.

62 50

92 90

93 91'

96 96

96' 96

519 . 55Q 584 620

А / i

С 95-1

ИСК. Обл.

67 j 64-

6'г i .

Т Г 71

S1

S2 ! вг

495 528 568 605

А / 1

Малолюминеснирумдяи радиациснноустойчим-ш кури-Флинт -задача создания радиаииойяоустойчивых Фли-гтов с особым хФ-дом относительных частных дисперсии до сих пор остается очень актуальной.

. На геунаносилягатяоя основе удается решить закачу согдадкя

Рйс.*ц=РС''Ш-/СТойкй2 «линтоаях стекол с ловкшенаой прозрачность« к сил«-и части спектра , обладак-иии особым ходом относше-льны:: «ысткые дисперсии, для использования в условиях ьоз-дгуствия сю.ькик йонизируккнх полей (10 10 р>.

О-мичитлькои чертой радиационноустончивыг стекол в герма-носпяйкатноя сжтеке №ЛЛется у.х малая интенсивность рентге-

К Л* :'..Ь1Не С ц е н 'Г .

Тайлйиа 3.

Сгоист-ьа *д>с:тг <к?гт и агоичвяеяник

^ликюе серии гос (Б^£19. 'Т'£оо, тегоо).

х-зр-актеристики ФЭПСЬ - Б$£19 Фгоо кг о о

По к а г .1 т с л л прел о м -

;;енля: 1, 60040 1,586 99 1, 5177! -1, ЬЧО'с 1

"-е 1, 60645 1,59264 1, 5дЬ99 1, 64932

<4, ¡, д'.гьг 1 , 595.61 1, 6330ч- 1,65933

Ч Среднач дисперсик 1, 0139с.- 1, 604-34 1, 64339 1, Ъ6929

С п,, * 124 г 1151 1732 1912

)и»МН«"<40йТ ДИС-

герели 48, 8 51,5 40, в 33, 9

- Группы химической - 4, 8 - 4, г .

УСТОЙЧИВОСТИ

(ГОСТ 1 3917-621 А / 1 ' А / 1 А / 1 А / 1

длина волны ери .

90/ 430 450 455 460

• ЙОХ 390 410 415 420

Л ¡"'ир пкние опти-

1ескол плотности

лЬА после ОбЛУЧе-

^.ШЯ козой 10 * Р о.оот 0, 004 0, 030 0, 013

| ю' Р ! 0,0 35 - - -

Сравнивая свойства данного стекла и промышленным Клинтон сер ли гоо (Ь'-'?219. Фгоо. ТФ200), следует'отметить что разработанное стекло емье прозрачно в области 360-440КМ,не уступая чрл тю;-* прокьшлекиич стеклам по величине прирашения оптичес кс.» Епо-люста после ^-облучения . В таблице 3 приведено со-

некоторый снопстй. стекла ФЗПбв и промышленных «¡лп'ггоенх стекол серии 200.

в производственных условиям пр«??ден4 гарка в ел кзарз^иои тигле, которая покапала хересу» технологичность разработанного стекла,

ры?огн

1. Предложен простои метод 'жстргполякил значении ГШ для 5лкх-неи ','Ф-обяасти по обобкениу* корреллииэяннм уравнениям , сся-змваюзии показатель лреллчяе.чкя и средя;.» дисперсия с Н" для длин волн 4-Т5. . Зог, И 5МНИ.

2. показано, что в свшшовоФосФа гнои системе урогянь

ности Фотолюминесценции ио-актиг-ироеанчих Флинте1?:::-; стекэл может бкть на порядок меньше, чем для мэл«./«»инее.-текла ервчекия 1.6.

3. Установлено, нто одной ю овтикальяиг основ для разраб'-юк малолюн1П!.ег;к!;руК'!ИГ:*: Фда'нтсшг стекол с зчсскик лреп/сканпги в Ш)*ием УР-тавазме являетсл бариевосзннцовеФосФатпая.

4. Исследованы слектны логпоеонил 'МРяевосвичпоьл.к.с мтного стекла с добавками крастан>; лрчнесеи и ояреД'.-ленк удельное показатели поглощения для ни:-;.

5. Показано, что коррозионная активность бариепосэи-н^онофос-♦атянх стекол практических составов по отноек-к;» к квашеный огнеупорам и- платине нала, это предопределяет минимальное попадание красяшкк примесей из мат?ри;ла стекловаренного сосуда

6. Обнаружено сильное (на несколько порядков) снижение интенсивности рентгенелюкичесцениш! силикатных стекол при введении второго стеклообразователя - оксида германия.

т. Установлено, что у стекол германосилнка'тной системы при использовании "германатного" и "дегиеного" оФФектов интенсивность рентгеводаоиинееяенгаш м?хет быть сни-м.-нд до уровня чувствительности регпстрпруре.ей аппаратуры, б. Установлено, что шэттовые малодшинесиируЬтие стекла ге?-маносилнкатной системы характеризуется более рысогкм иролус-1 канием в синей части спектра.чем зронквденнке Флкитовые '-текла серии 200.

9. На основе получении;* в диссертационной работе результатов, разработан« и епробозаны в производственных условиях малолк>-минесдируюшие «шштовые стекла, которые рекомендованы для практического использования:

а) малол»иинес1ируший Флинт, с высоким пропусканием в ближней УФ-области для фотолитографии."

б) малолк'мкнесяшрушее ■ под действием рентг'ено- и Г гуче-ния радианиокностойкое стекло для входных окон Фотоэлектронных приборов.

в) раяиаиионностоякии малолюминеецкрукдагч куркфлинт с повышенной прозрачностью с синей части спектра для работы в ус-лоьиял воздействия сильнык ионизирумлж полей с дозами до ю * ?.

Основные результаты работе изложены в сяедушик публикациях.'

1 i А. И. Головин. Б. К. Лавлогский, О. С. Иавелев Коррозионная устойчивость' керамических огнеупоров и платины к свш-ио-воФосФ;1Тккм стеклам. - Стекло и керамика, 3992, К11 -1 а.

2) А И. Головин, О. С. ¡Еавелев, ■ Н. Б. Гельгор, Т. А. Кривоилык спектральное поглощение красязшх элементов в свпнцовоФосФат-ном .стекле. - втекло и керамика, 1993, Hl,, с. 6-7

3) В. А.' Бабкина, А. И. Головин, О. С, Пазелев Метод расчета показателей преломления стекол в УФ-частк спектра. Физика у. химия стекла, 1 &93. , т. 19 ,'н 5 , с. чгч - 425.

4) Л/Н.'Урусоьская, О.С.Щавелев, А.Н.Петрова, А.И.Головин "Оптическое, стекло" ai.c,. ¡11747^09 от 15,03. 1992, кки с оз с 3/12, 3/16 .

si й'авелез O.G., голозин А. И. ■ "Стекло"

заявка Н 4953997/33 от Е1.0&. 91. Положительное решение по заявке от 15. 06. 92..

.6) о, С. иавелев, ' а, И. Головин, Н. ¡о, ПлуТадоза, В. Я. Лившиц,-М. г. Поталииын, О. А, Головина ' Диоксид циркония как важнейший компонент высокопрочных стекол. - Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Оксид циркония",• Звенигород, гз-£5 сентября 1991г. /¡.', наука, 1991-, с. ьз

7) П. Б. Глебов, А. И. Голозин, О. А. Головина, О. С.'Щавелев, Н. Трухин Шсокопрограчные стекла дл>1 райоты'в'услоёиях воздействия интенсивной и-онизирумей радиации. 4th European East-West CoTiierence and EKib.u-.on on Materials, and ' №,ciss, s t-Petes-bur f. (Russia!, October l r - г l, tSSo, v. II, P. r.B

а) Глебов Л. В. ,' Головин А. И;, Гол-: пл-ша О. А. , Иавелев О. С. , Юрков-л. ф. , Глуховской б. и. .Иванов в. б. - Радиаииокнс-устойчи-вое- стекло, заявка к 93о'5б739 , приоритет от 08, iE. 93

Печать офсетная. Тира.ж юо.лхз.

Усл.печ, 0,93 заказ Э 2.

УЧ. изй. л. 0,9 Тип. E-Hü ГОК Бесплатно,