Opticheskie_materialy2

Оптические стекла подразделяют на два типа: кроны (стёкла с низким показателем преломления и высоким значениями коэффициента дисперсии) и флинты (стёкла с низкими значениям коэффициента дисперсии и высоким показателем преломления).

Всостав большинства стекол входит SiO2 (30 80%).

Встеклах кронового типа другими компонентами являются окислы калия, натрия, бора, алюминия, бария, кальция. В состав легких кронов включается фтористый калий.

Основой флинтов является тройная система из окислов кремния, свинца и калия, некоторые марки флинтов содержат двуокись титана. В тяжелом флинте окиси свинца может быть до 80%.

Баритовые кроны, баритовые и особые флинты и кронфлинты в некоторых случаях содержат окись цинка и окись сурьмы.

Показатель преломления силикатных стекол не превышает 2,05. Повышение показателя преломления до 2,23 и коэффициента

дисперсии до 17 19 возможно в теллуритных стеклах на основе TeO2.

Такие стекла применяют в диспергирующих призмах, призмах рефрактометров, в линзах–ахроматах.

Для получения стекол с коэффициентом дисперсии, доходящем от 80 практически до 100 (очень малая дисперсия) при ограничении показателя преломления ~1,62, в качестве стеклообразователя используют P2O5.

Применяя особо чистые материалы для изготовления стекол и несколько изменяя их химический состав, получают увиолевые стекла, прозрачные в ультрафиолете. Для расширения области прозрачности стекол в инфракрасную область SiO2 заменяют на другие окислы, область поглощения которых находится в более длинноволновой части спектра, например GeO2, TiO2, Al2O3 и др. Стекла, не содержащие кислорода, прозрачны до 12 мкм, как, например, As2S3.

Серии стекол

Коротковолновая граница пропускания для стекол серии 100 смещена на 30 50 нм в сторону видимой области.

Стекла нормируются по следующим параметрам: показателю преломления; средней дисперсии; оптической однородности; двойному лучепреломлению; радиационно-оптической устойчивости

для стекол серии 100; показателю ослабления; бессвильности; пузырности.

Бессвильность

Свилью в оптическом стекле называются стеклообразные прозрачные включения, отличающиеся по показателю преломления от окружающего их стекла за счет иного химического состава. Одиночная свиль слабо влияет на качество изображений в широкоапертурных приборах.

Потоки свилей по своему действию близки к плавной химической неоднородности, поэтому могут существенно снизить разрешающую способность оптических приборов и вызвать астигматизм.

Оптическое стекло контролируется на бессвильность теневым методом, позволяющим визуально обнаружить свили на экране при просмотре в заданном направлении и оценить их методом сравнения с аттестованными контрольными образцами 1 и 2 категорий бессвильности.

Кроме категорий существуют два класса бессвильности. По классу А (призмы) стекло проверяется в двух взаимно перпендикулярных направлениях, по классу Б (линзы)

– в одном направлении.

Пузырность

Пузыри в стекле образуются при варке стекла.

Табл. Категории и классы пузырности для бесцветного оптического стекла

Оптическое цветное стекло

Оптическое цветное неорганическое стекло, предназначенное для изготовления светофильтров, выпускается в заготовках размером (диаметром или с наибольшей стороной) не более 400 мм и не более 360 мм для стекла, окрашенного сульфоселенидами или сульфидами металлов (ГОСТ 9411-91). Цветное стекло имеет следующую маркировку в зависимости от спектрального диапазона, для использования в котором это стекло предназначено.

УФС — ультрафиолетовое стекло

ФС — фиолетовое стекло

СС — синее стекло СЗС — сине-зеленое стекло

ЗС — зеленое стекло ЖЗС — желто-зеленое стекло ЖС — желтое стекло

Оптическое цветное стекло

ОС — оранжевое стекло КС — красное стекло ИКС — инфракрасное стекло ПС — пурпурное стекло НС — нейтральное стекло ТС — темное стекло

БС — бесцветное (ультрафиолетовое) стекло

Оптическое цветное стекло нормируется по следующим параметрам: физико-химическим свойствам, показателю поглощения, двойному лучепреломлению, пузырности, бессвильности, неоднородности. Технические требования для цветных стекол устанавливаются по ГОСТ 9411-91

Оптическое цветное стекло

При использовании поверенных паспортизованных наборов цветного стекла его спектральные характеристики берутся из соответствующих паспортных данных. Во всех остальных случаях для получения спектральных характеристик светофильтров рекомендуется использование соответствующих измерительных приборов, в частности, спектрофотометров.

Кварцевое стекло

Кварцевое стекло отличается большой прозрачностью в коротковолновой и длинноволновой частях спектра, повышенной твердостью, малым коэффициентом линейного расширения и хорошей химической устойчивостью по отношению к влажной атмосфере и кислым растворам. Его применяют для оптических деталей, от которых требуется расширенный диапазон пропускания света. Из него изготовляют точные зеркала и концевые отражатели дальномеров, защитные стекла приборов, работающих в неблагоприятных температурных условиях, крупногабаритные астрономические зеркала.

В зависимости от основной области спектрального пропускания ГОСТ 15130-86 устанавливает пять марок кварцевого стекла, работающих на пропускание света в одном направлении:

КУ-1, КУ-2, КВ, КИ, КУВИ.