Черное увиолевое стекло

Черное увиолевое стекло

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к составам стекол , используемых для изготовления ламп люминесцентной дефектоскопии, а также светофильтров. Цель изобретения - снижение светопропускания на длинах волн Я 300 и 400 нм. Черное увиолевое стекло содержит, мас.%: SI02 60-70; ВаОз 2-4; ВаО 6-8; NaaO 10-14; К.20 0.9-6,3; N10 7-9; Sb203 0,5-1,5; Се02 0,1-0.3; Рерз 0,1-0,3. Светопропускание на Я 300 1,3-1,5%, Я 400 3,2-4%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я). С 03 С 3/095, 4/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО. ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4763732/33 (22) 28.11.89 (46) 23.03.92. Бюл. М 11 (71) Саранское производственное объединение "Светотехника" (72) H.Ô,Ãåðàñèìåíêî. АЛ. Сивка, Т.Д. Новикова, M.А,Филимонова и М.В.Яковлева (53) 666.112.3.666.246.1 (088.8) (56) Патент США

М 2698422, кл. 428-38, 1959.

Авторское свидетельство СССР

М 831754, кл. С 03 С 3/087, 1979. (54) ЧЕРНОЕ УВИОЛЕВОЕ СТЕКЛО

Изобретение относится к составу стекол, которые могут быть использованы для изготовления оболочек ламп люминесцентной дефектоскопии, являющихся источником ультрафиолетового излучения, а также светофильтров, пропускающих ультрафиолетовые лучи длинноволновой области спектра.

Известно черное увиолевое стекло, пропускающее ультрафиолетовые лучи, включающее, мас.%: SlOz 65 — 75; йа20 12-15;

КгО 0-8; СаО 8-13; МоО -5; СиО 1,5-3; NiO

0,75-2; СаО 0,1 — 4.

При варке стекла в промышленных условиях оно в ванных печах имеет максимальное пропускание на длинах волн

325 425 нм и поглощает видимое излучение от 425. до 750 нм.

К недостаткам этого стекла следует отнести низкое светопропускание.на длине волны 365 нм (19%) и высокое пропускание на длине волны 400 нм (7,3%).

„„Я „„1721031 А1 (57) Изобретение относится к составам стекол, используемых .для изготовления ламп люминесцентной дефектоскопии, а также светофильтров. Цель изобретения — снижение светопропускания на длинах волн

Х = 300 и 400 нм. Черное увиолевое стекло содержит, мас,%: SiOz 60-70; В20з 2-4;

ВаО 6 — 8; NazO 10 — 14; К20 0,9 — 6,3; NiO 7-9;

$Ь20з 0,5-1.5: Се02 0,1 — 0,3; ЕеОЗ 0,1-0,3.

Светопропускание на iL= 300 1,3-1,5%

А = 400 3,2-4%. 1 табл.

Люминесцентный анализ основан на свойстве материалов светиться под действием ультрафиолетового излучения. Часть спектра длинноволнового ультрафиолета с максимумом на длинах волн 365/366 нм является той областью, где возбуждается люминесценция исследуемого объекта.

Поэтому стеклянный фильтр должен обладать очень высоким коэффициентом светопропускания в этой части ультрафиолетового спектра.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является стекло, содержащее, мас.%: $!02 62 — 67; ВаО 1 — 4; СаО 3-6;

Na2O 10 — 15; К20 6-9; $Ь20з0,8 — 0,5; Zn03 — 7;

NIO 2-6; СоО 1-3; Ce0z 0.05 — 0,3 с коэффициентом светопропускания на длинах волн iL = 300 нм 3%; А = 320 нм

8%; Л= 365 нм 60%; Х=. 400 нм 18%:

i1= 410 нм 5%.

К недостаткам данного стекла следует отнести наличие повышенного коротковол1721031

20

35

50 нового ультрафиолетового пропускания на длинах волн 300 и 320 нм, а также в видимой области спектра на длинах волн 400 и 410 нм, Коротковолновые ультрафиолетовые лучи опасны для зрения человека при эксплуатации приборов. Для безопасности работы необходимо, чтобы черные увиолевые стекла совсем не пропускали или пропускали минимал ьное количество ультрафиолетовых лучей в диапазоне спектра 300-320 нм.

При проведении люминесцентного анализа облучение люминофоров необходимо производить только ультрафиолетовым по. током, видимое излучение должно отсутствовать, в противНом случае свечение люминесценции забивается отраженным от люминофора видимым излучением источника облучения и при этом не достигается требуемый эффект люминесцентного анализа.

Поэтому на длине волны 400 нм необходимо иметь светопропускание не более 4%.

Цель изобретения — снижение светопропускания на длинах волн it= 300 и

400 нм.

Поставленная цель достигается тем, что стекло, включающее SiOz, ВаО, Ив О, К20, NIO, CeOz, ЯЬгОз, дополнительно содержит

В20з, ЕегОз при следующем соотношении компонентов, мас,%; SiOz 60-70;

ВаО 6 — 8; NazO 10 — 14; К О 0,9 — 6,3; NiO

7 — 9; CeOz 0,1 — 0,3; ЯЬ20з 0,5 — 1,5; В Оз 2 — 4;

РегОз 0,1 — 0,3.

Введение BzOg(оксида бора) позволяет увеличить светопропускание стекла на длине волны 365 нм в зоне максимума, способствует лучшему провару и осветлению стекломассы, так как В203 является стеклообразующим оксидом, повышающим ультрафиолетовое пропускание и улучшающим выработочные свойства стекла, Введение FezOg и увеличение содержания NiO в стекле способствует снижению светопропускания стекла в видимой области спектра на длинах волн 400 — 410 нм.

Оксиды никеля и железа дают крутой излом кривой поглощения в ультрафиолетовой области спектра в диапазоне 370 — 400 нм, Другие известные технические решения с подобными признаками отсутствуют.

Составы стекол, и также их физико-химические свойства приведены в таблице.

Черные увиолевые стекла варят в газопламенной печи при температуре 1450 С.

Для ввода SiOz применяют кварцевый песок, предварительно просеянный и просушенный. В20з вводят через техническую

° борную кислоту. Оксиды натрия и калия вводят через технические углекислые соли. Для ввода Се02, Ni0, ЯЬгОз, FezOj применяют химические реактивы марок хч, "ч", "чда", ВаО, вводят через химреактив ВаСОз марок

"ч" "хч"..1

Обработка материалов, приготовление шихты, загрузка ее в печь осуществляется на известном оборудовании, Формование колб ручное, Графическое изображение светопропускания известных и предлагаемых стекол показывает значительное превосходство последних в части снижения светоп ропускания на длинах волн 300-400 нм.

В зоне максимума пропускания ультрафиолета увеличение светопропускания стекла на каждые 1 — 2% удается с большим трудом ввиду нестабильности внутренней структуры стекла, содержащего в своем составе оксид никеля. Никель в стекле находится в связанном состоянии в виде сложных комплексов фиолетового и желтого цветов, находящихся в подвижном равновесии. Фиолетовый комплекс никеля дает повышение светопропусканию стекла на 1= 365 нм. При смещении равновесия в сторону желтого комплекса светопропускание стекла снижается в зоне максимума. Малейшие изменения состава боросиликатного стекла, снижение содержания оксида никеля в стекле ниже 70% ведет к смещению подвижного равновесия в сторону образования желтого комплекса и соответственно к снижению светопропускания стекла на длине волны

365 нм, что, в свою очередь, ведет к-снижению ультрафиолетового потока ламп ниже допустимых значений.

Предлагаемое стекло относится к платинитовой группе электровакуумных стекол, и аналогично по физическим параметрам (TKflP, термостойкости, температуре размягчения) известным стеклам. Предлагаемое стекло имеет лучшие спектральные характеристики при сохранении имеющихся значений.остальных параметров, Таким образом, предлагаемый состав черного увиолевого стекла имеет более низкое светопропускание на длинах волн

А= 300 и 400 нм по сравнению с известными стеклами, Формула изобретения

Черное увиолевое стекло, включающее

SiOz, ВаО, NazO,KzO, NiO, СеОъ ЯЬ Оз, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения светопропускания на длинах волн il = 300 и

400 нм, оно дополнительно содержит ВгОз, ЕегОз при следующем соотношении компонентов, мас,%, SiOz 60-70; ВаО 6-8; Naz0

10-14; KzO 0,9-6-3; NiO 7-9; СеОг 0,1-0,3:

ЯЬгОз 0,5 — 1,5; В20з 2 — 4; РегОз 0,1-0,3.

1721031

Показатели для стекла

Составы стекол и их свойства предлагаемого

Т

Состав стекла, мас.i:

SiO

60,0 65,0 70,0

68,7 68,68

4,0

3,0 2,0

8203

СаО

11,35

5,2

2,2 и@0

Pe 0

0,2

0,3

8,0

0,1. 6,0

2,7

4;1

7.0

ВаО

ZnO

13, 1"

14,0

6,3

12,0 10,0

11 3

7,4

4,1

Na 0

К20

NiO

3,6

8,0

0 9

1,28

9,0

7,0

0,25

1,0

Со0

0,1

0,2 03

0,1

СеО

1,5

1,0

0,5

0,5

Sb,O

"1г Оз

0,68

2,06

СиО

Коэффициент светопропускания на длинах волн, 4:

% = 300 нм ф= 320 нм

q 365 нм

7 = 400 нм

%= 410

ТКЛР (ай!О ),1/град о

Температура размягчения, С

97

548

110

110

Термостойкость

Составитель М.Филимонова

Редактор А. Козориз Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т. Малец

Заказ 925 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

3,0

6,0

60,0

18,0

5,0

О 3

0 1 5

19 О . 75 0

7,3

0,2 0,5

95-100 100

540-560 540

110-120 130

1,5

4,0

71,4

3,2

1,5

3,7

72,5

4,0

96

553

120