DE102004001458B4

DE102004001458B4 - Glas mit deutlich verbesserter Stabilität gegen Strahlenbeschädigungen, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie dessen Verwendung

Info

Publication number: DE102004001458B4
Application number: DE102004001458A
Authority: DE
Inventors: Dr. Wolff Silke; Ute Wölfel
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2004-01-08
Filing date: 2004-01-08
Publication date: 2012-01-19
Anticipated expiration: 2024-01-09
Also published as: TW200530141A; FR2864954B1; KR101220753B1; FR2864954A1; TWI430971B; US7208431B2; CN1636905B; GB2409858A; KR20050073529A; JP2005194182A; CN1636905A; US20050176574A1; JP4703191B2; DE102004001458A1; GB0500297D0

Abstract

Hochbleihaltiges Glas mit einer hohen inneren Transmission sowie geringer Neigung zu strahlungsbedingter physikalischer Kompaktierung und geringer Neigung zur Solarisation, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 65–84% PbO 0–5000 ppm Sb2O3 0–500 ppm TiO2 0–100 ppm CuO 0,001–1 Gew.-% As2O3 + As2O5 0–1000 ppm F, wobei Σ(As2O3, As2O5, Sb2O3, F) ≥ 20 ppm ist und das Verhältnis von As III/As V mindestens 0,5 beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Glas, insbesondere ein Schwerflintglas mit hoher innerer Transmission und hoher Stabilität gegen Strahlungsschäden, d. h. geringer Neigung zu physikalischer Kompaktierung und Solarisation, sowie dessen Verwendung in Abbildung und Projektion sowie der optischen Nachrichtentechnik und Telekommunikation und Computerherstellung.
Bei modernen Hochleistungsoptiken werden immer höhere Anforderungen an die Abbildungsgenauigkeit und Auflösung gestellt. Dies bedeutet, dass einerseits immer größere Abbildungs- bzw. Projektionsflächen erreicht werden, andererseits jedoch die abzubildenden Strukturen immer kleiner und immer Punkt- und detailgenauer abgebildet werden müssen. Aus diesem Grund ist es notwendig, mit immer kleineren Wellenlängen zu belichten, d. h. mit Licht höherer Energie, was die energetische Belastung der Optikelemente erhöht. Darüber hinaus werden bei einer Vielzahl von technischen Anwendungen, wie beispielsweise bei der Mikrolithographie, zur Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit immer kürzere Belichtungszeiten gefordert, wodurch die Strahlungsleistung bzw. Strahlendichte, welche durch die Optik geleitet wird, d. h. Strahlenbelastung pro Zeit, notgedrungen zunehmen muss. Darüber hinaus wird bei optischen Systemen, insbesondere in der Nachrichtentechnik und der Telekommunikation, eine hohe Lichtausbeute, d. h. eine hohe Transmission angestrebt.
Dies stellt nicht nur hohe Anforderungen an die Entwicklung der jeweiligen Optiken, sondern auch an das für die Optik verwendete Material, welches üblicherweise ein Glas ist. So ist es z. B. bekannt, dass die Anwendung hoher Energiedichten zu einer als Solarisation bezeichneten Erscheinung führt, durch welche die Transmission, d. h. die Strahlungsdurchlässigkeit eines optischen Elementes drastisch abnimmt. Dadurch wird jedoch nicht nur die gesamte Lichtausbeute eines optischen Elementes verringert, sondern durch die hierbei absorbierte Strahlung vermehrt Energie in die Matrix des optischen Elementes eingetragen. Eine solche Deposition von Energie in die Matrix führt außerdem zu einer Kompaktierung, d. h. zu einer Verdichtung des optischen Materials. Diese Verdichtung erzeugt ein Schrumpfen der Materialmatrix, die auch zu einer Veränderung der optischen Eigenschaften, insbesondere der Brechwerte führt. Derartige Brechwertveränderungen bewirken aber eine Veränderung des für das optische Element ursprünglich berechneten Strahlenganges, wodurch die abzubildende Struktur unscharf, d. h. die Abbildungsgenauigkeit verringert wird.
Dieser Effekt wird noch dadurch verstärkt, dass solche Kompaktierungen proportional zur Strahlung bzw. der deponierten Energie sind, und sowohl jede einzelne Komponente als auch lokale Bereiche in diesen Elementen eines optischen Systems einer unterschiedlichen Strahlungsbelastung ausgesetzt sind. Dadurch findet in einem optischen System eine geometrisch ungleichmäßige Verzerrung statt, welche sich im Gesamtobjektiv addiert. Diese Effekte führen beim Gebrauch somit zu einer starken Abnahme der erzielbaren Punktauflösung sowie der Abbildungsschärfe.
Da heute aufgrund verbesserter Techniken solche Systeme längere Standzeiten aufweisen, erfolgt auch eine erhöhte Bestrahlungsdauer der optischen Elemente, wodurch deren energetische Belastung zunimmt und deren Anwendungsdauer und damit deren Amortisation bzw. rentabler Einsatz begrenzt wird, was wiederum zu erhöhten Kosten führt.
Es ist bereits versucht worden, die optische Qualität, d. h. die Strahlungsdurchlässigkeit derartiger Glasmaterialien zu verbessern. So wird beispielsweise in der DE 973 350 B ein optisches Silikatglas mit einer Brechzahl beschrieben, die bezogen auf die mittlere Streuung, bzw. den v-Wert niedrig ist. Dabei sollen die Gläser eine hohe Dispersion aufweisen. Solche Gläser, die für Negativlinsen gedacht sind, enthalten 5–30 Gew.-% Alkalioxide, 30–70 Gew.-% SiO₂ und B₂O₃, sowie 0,15–35 Gew.-% Fluor, wobei bis zu 5 Gew.-% Erdalkalioxide und wenigstens einer der Stoffe Al₂O₃, TiO₂, Sb₂O₃, As₂O₃ und PbO enthalten sein müssen. Der Gehalt an Al₂O₃ und TiO₂ darf dabei jeder für sich nicht mehr als 30 Gew.-%, der an PbO nicht mehr als 55 Gew.-%, der an Sb₂O₃ nicht mehr als 35 Gew.-% und der an As₂O₃ nicht mehr als 5 Gew.-% betragen. Soll dabei ein v-Wert von größer 63,5 erhalten werden, so muss der Gehalt an Al₂O₃ + Sb₂O₃ + As₂O₃ größer als der Gehalt von B₂O₃ sein. Gemäß der Lehre von DE 973 350 B wird der geringe Brechwert im Wesentlichen dadurch erreicht, dass eine hohe Menge an Fluorid zugesetzt wird, welche den Sauerstoff im Glasgefüge ersetzen soll.
In der DE-A 26 03 450 A1 werden optische Bleisilikatgläser mit einer hohen Durchlässigkeit im sichtbaren Spektralbereich beschrieben. Auch gemäß dieser Druckschrift werden die guten optischen Eigenschaften durch einen hohen Fluoridzusatz erreicht, womit eingeschleppte Verunreinigungen maskiert werden, welche die Lichttransmission vermindern.
Gemäß der DE 102 07 732 A1 wurden Bleigläser vorgeschlagen, die verbesserte Eigenschaften bezüglich optischer und physikalischer Stabilität aufweisen, insbesondere gegenüber Solarisation und Kompaktierung, und eine gute innere Transmission aufweisen. Diese Bleigläser weisen einen deutlich geringeren Brechwert und damit eine wesentlich geringere Sensitivität gegenüber Strahlung auf als hochbleihaltige Gläser, wie z. B. Gläser der Schwerflintreihe (SF Gläser).
SF Gläser sind durch hohe Gehalte an Bleioxid und zusätzliche Gehalte an Alkalimetalloxiden charakterisiert. Ein Vorteil von SF Gläsern ist verbunden mit deren hohem Brechwert und liegt darin, dass im Bereich des optischen Designs geringere Brennweiten erzielt werden können, wodurch folglich geringere Bauteilgrößen realisiert werden können. Zudem weisen hochbleihaltige Gläser einen sehr geringen spannungsoptischen Koeffizienten auf, was diese besonders geeignet macht für Anwendungen im Bereich der digitalen Projektion, welche mittels einem polarisationsgesteuerten Farbmanagement (colourmanagement system) und/oder reflektierenden LCDs arbeiten. Allerdings bedingt der hohe Bleianteil in den SF Gläsern wiederum eine verstärkte Sensitivität gegenüber Strahlung durch direkte Absorption von Energie.
Es besteht demnach Bedarf an verbesserten Bleigläsern, insbesondere an hochbleihaltigen Gläsern, wie Bleiflintgläsern oder Schwerflintgläsern, die einerseits hohe Brechwerte aufweisen, andererseits dabei aber wenig strahlungssensitiv und damit stabil sind. Erfindungsgemäß werden derartige, verbesserte Gläser mit hohen Brechwerten zur Verfügung gestellt, welche sich durch gute Stabilität auszeichnen und wenig strahlungssensitiv sind. Dieses Ziel wird durch die in den Patentansprüchen definierten Merkmale erreicht.
Es wurde gefunden, dass sich für ein Bleiglas, insbesondere ein Bleiflintglas oder Schwerflintglas, die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein hochbleihaltiges Glas, insbesondere durch ein Glas, des 18–31 Gew.-% SiO₂, 0–7 Gew.-% Na₂O, 0–7 Gew.-% K₂O, 65–84 Gew.-% PbO, sowie 0,001–1 Gew.-% As₂O₃ enthält, in welchen Gläsern in der Schmelze bzw. im fertigen Glas As III und As V in einem Verhältnis von As III und As V von mindestens 0,5 vorliegt, lösen lässt. Dies ist z. B. dadurch erreichbar, dass dem Glas bzw. den Ausgangsmaterialien hierzu vor und/oder ggf. während der Schmelze eine Sb-, Ti-, Cu- und/oder Fluoridquelle und/oder ein kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel zugesetzt wird. Dabei soll der Gehalt an Sb₂O₃ 5000 ppm nicht übersteigen, der Gehalt an TiO₂ maximal 500 ppm, an CuO maximal 100 ppm, an kohlenstoffhaltigen Reduktionsmitteln maximal 5000 ppm und an Fluor maximal 1000 ppm betragen. Erfindungsgemäß müssen darüber hinaus die zuvor genannten Substanzen folgende Bedingung erfüllen: Σ(As₂O₃, Sb₂O₃, F) ≥ 20 ppm I und vorzugsweise Σ(Sb₂O₃ + 5·F + kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel + 50·CuO + 10·Ti₂O) ≥ 50 ppm II.
Für die vorliegende Erfindung soll gelten, dass unter „hochbleihaitigem Glas” ein Glas zu verstehen ist, welches mindestens 65 Gew.-% PbO in der fertigen Glaszusammensetzung enthält, insbesondere zwischen 65 Gew.-% und 84 Gew.-%.
Oxidierende Schmelzen zeigen üblicherweise einen erhöhten Anteil an As V, wobei das Verhältnis von As III zu As V bei etwa 0,4 liegt. Bei üblichen nicht oxidierenden Schmelzen, d. h. ohne Sauerstoffzufuhr, beträgt das Verhältnis dagegen 0,45. Durch die Zugabe von Reduktionsmitteln lässt sich in der erfindungsgemäßen Glaszusammensetzung das Verhältnis problemlos auf 0,5 verschieben, wobei die Verschiebung direkt von der Menge bzw. Wirksamkeit des jeweiligen Reduktionsmittels abhängt, wie dies z. B. in der Summenformel II berücksichtigt ist. Bevorzugte Verhältnisse betragen mindestens 0,55, insbesondere mindestens 0,60, wobei mindestens 0,65 und insbesondere mindestens 0,70 besonders bevorzugt sind. Zweckmäßige Werte betragen etwa 0,75.
Erfindungsgemäß wurde nämlich gefunden, dass unter Beachtung obiger Einstellungsregeln optische Gläser erhalten werden können, welche nicht nur hervorragende Eigenschaften bzgl. optischer und physikalischer Stabilität aufweisen, insbesondere gegenüber Solarisation und Kompaktierung, sondern die auch eine hervorragende innere Transmission aufweisen.
Die zweite Summenformel II berücksichtigt, dass im erfindungsgemäßen Gemisch die einzelnen Komponenten unterschiedliche Wirkungsfaktoren bzgl. der Erreichung der Ziele zeigen. Danach ist beispielsweise Kupferoxid 50 mal stärker wirksam als Zucker und/oder Antimonoxid. Fluor ist 5 mal und Titanoxid 10 mal wirksamer. Bei der obigen Formel ist außerdem zu beachten, dass die Fluorkonzentration sich auf das reine Fluoridion bezieht. Gemäß obiger Summenformel bedeutet dies, dass z. B. 10 Gramm Sb₂O₃ durch 2 Gramm Fluorid in einer Schmelze ersetzt werden können. Entsprechend ersetzt 1 Gramm Titanoxid 10 Gramm kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel oder Sb₂O₃. Erfindungsgemäß ist es somit möglich, auf hohe Fluoridanteile zu verzichten und fluoridarme oder auch fluoridfreie Gläser bereitzustellen.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein SiO₂-Gehalt von 19–30 Gew.-%. vor. Ein bevorzugter Bereich für Natriumoxid beträgt 0–5 Gew.-% und ein bevorzugter Bereich für K₂O beträgt 0–5 Gew.-%. Bevorzugte Bereiche für PbO betragen 66–83 Gew.-%. Der Gehalt an Sb₂O₃ beträgt vorzugsweise 0–3000 ppm, TiO₂ 0–200 ppm und CuO 0–100 ppm.
Dabei beträgt der Mindestgehalt der läuteraktiven Mittel der ersten Summenformel I, d. h. Σ(As₂O₃, Sb₂O₃, F) vorzugsweise mindestens 50 ppm. Der maximale Gehalt beträgt vorzugsweise nicht mehr als 25000 ppm, wobei 20000 und insbesondere 15000 bevorzugt sind. Besonders bevorzugt ist eine Obergrenze der Elemente der Summenformel I von 7000 ppm. Eine besonders bevorzugte Minimalkonzentration beträgt 100 ppm, wobei mindestens 200 ppm ganz besonders bevorzugt ist.
Die Elemente der Summenformel II sind vorzugsweise in einer Konzentration von mindestens 100 ppm, insbesondere 200 ppm vorhanden, wobei 300 ppm besonders bevorzugt sind. Bevorzugte Obergrenzen hierfür betragen 20000 ppm, wobei maximal 15000 ppm und maximal 10000 ppm besonders bevorzugt sind.
Erfindungsgemäß hat sich ein Zusatz von mindestens 10 ppm Arsenoxid als besonders zweckmäßig erwiesen. Es hat sich nämlich gezeigt, dass sich so noch bessere Transmissionswerte erreichen lassen. Dabei wird Arsenoxid vorzugsweise als As₂O₃ in Gegenwart eines arsenoxidierenden Additivs, wie z. B. Natriumnitrit, verwendet, welches beim Aufschmelzen Arsen III in das läuteraktive Arsen V-Oxid überführt. Eine bevorzugte Obergrenze für Sb₂O₃ beträgt 1200 ppm, insbesondere 1000 ppm. In vielen Fällen ist eine Obergrenze von 500 ppm zweckmäßig, wobei maximal 400 ppm und insbesondere 300 ppm Sb₂O₃ besonders bevorzugt sind. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Glas frei von Sb₂O₃.
Die Obergrenze für TiO₂ beträgt erfindungsgemäß 500 ppm, wobei 400 ppm und insbesondere 300 ppm bevorzugt sind. Ganz besonders bevorzugt sind maximal 200 ppm, insbesondere maximal 100 ppm TiO₂ enthalten.
CuO ist im erfindungsgemäßen Glas maximal zu 100 ppm enthalten, wobei maximal 80 ppm und maximal 50 ppm bevorzugt sind. Ganz besonders bevorzugt sind Obergrenzen von maximal 20 ppm und insbesondere maximal 10 ppm.
Es wurde nämlich erfindungsgemäß gefunden, dass sich die Salarisationsneigung durch den additiven Zusatz der erwähnten Dotierungsmittel, die in der Summenformel II zusammengefasst sind, hervorragend absenken lässt, wobei die vorangestellten Zahlen Faktoren für die Wirksamkeit der erfindungsgemäß eingesetzten Dotierungsmittel sind.
Erfindungsgemäß wird Fluor zweckmäßigerweise als Fluorid zugesetzt, wobei als Kation üblicherweise (aber nicht notwendigerweise) ein ohnehin in der Schmelze vorliegendes Kation verwendet wird. Bevorzugte Fluoride sind NaF, LiF, KF, CaF₂, MgF₂ sowie ggf. auch Na₂SiF₆.
Für erfindungsgemäß bevorzugte Schwerflintgläser beträgt die Menge an SiO₂ 21–28 Gew.-%, insbesondere 22–27 Gew.-%, die Menge an Na₂O 0–3 Gew.-%, vorzugsweise 0,1–2 Gew.-%, die Menge an K₂O 0–3 Gew.-%, insbesondere 0,1–2 Gew.-% und die Menge an PbO 68–81 Gew.-%, insbesondere 71–78 Gew.-%. Ferner liegen vor: 0–3000 ppm Sb₂O₃, 0–200 ppm TiO₂, 0–100 ppm CuO, 0–500 ppm Zucker und 0–1000 ppm F. Die Menge an läuteraktiven Mitteln gemäß Formel I beträgt hier ≥ 50 ppm und die Menge der Dotierungsmittel gemäß Formel II mindestens 1000 ppm.
Im erfindungsgemäßen Glas können als kohlenstoffhaltige Reduktionsmittel Graphit bzw. Kohle (auch in Form von Wannen, Wanneneinbauten, Tiegeln, Stäben, Elektroden, Rührern oder Teilen davon), Kohlenwasserstoffe, Fettsäuren, Dicarbonsäuren wie z. B. Oxalsäure, sowie insbesondere Zucker verwendet werden.
Für das erfindungsgemäße Glas können sämtliche Zucker verwendet werden, sowie andere organische Substanzen, insbesondere Stickstoff und schwefelfreie organische Substanzen, insbesondere Polyhydroxy-Verbindungen. Besonders bevorzugte Zucker sind Mono-, Di- und/oder Polysaccharide, insbesondere solche mit der Summenformel C₆H₁₂O₆. In einer besonderen Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Glas unter einer Schutzgasatmosphäre, vorzugsweise unter Stickstoff, hergestellt.
Die erfindungsgemäßen Gläser können ggf. noch geringe Mengen an Oxiden von Fe, Cr, Co, Ni, Mn, Ag und/oder V, einzeln oder in beliebiger Kombination und zwar vorzugsweise und unabhängig voneinander jeweils in einer Menge von ≤ 1000 ppm enthalten.
Mit den erfindungsgemäßen Einstellungsregeln ist es möglich, klassische Bleisilikatgläser, insbesondere Schwerflintgläser, herzustellen, die leicht schmelzbar sind. Die Gläser sind außerdem leicht bearbeitbar und weisen Brechwerte von mehr als 1,8 auf, insbesondere von 1,8–1,9. Die Abbe-Zahlen für die Gläser liegen zwischen 20 und 30.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Glases. Dabei werden die entsprechenden Ausgangsmaterialien als Oxide und/oder Salze, wie sie üblicherweise zur Glaserzeugung verwendet werden, zusammen mit den anderen Glaszusätzen, insbesondere denjenigen der Summenformeln I und II, auf an sich bekannte Weise geschmolzen, geläutert und unter Abkühlung das gewünschte Glas erhalten, welches zu den optischen Elementen weiter verarbeitet wird. Dabei werden die Zusätze der Summenformeln üblicherweise bereits dem Ausgangsmaterial vor der Schmelze zugesetzt.
Die erfindungsgemäßen optischen Gläser eignen sich besonders zur Herstellung von optischen Vorrichtungen, insbesondere Objektiven, Licht- und Bildleitern sowie zur Abbildung und Projektion, zur Mikrolithographie und auch für die Telekommunikation und optische Nachrichtentechnik, sowie die Digitale Projektion.
Sie sind daher besonders zur Herstellung von Linsen, Prismen, Lichtleitstäben, Glasfaserkabeln, optischen Fenstern, sowie optischen Komponenten für die Photolithographie, Steppern, Excimerlasern, Wafern, Computerchips, sowie integrierten Schaltungen und elektronischen Geräten, die solche Schaltungen und Chips enthalte, geeignet. Die erfindungsgemäßen Gläser sind besonders geeignet für Anwendungen im Bereich der digitalen Projektion, welche mittels einem polarisationsgesteuerten Farbmanagement (colourmanagement system) und/oder reflektierenden LCDs arbeiten. Die Erfindung soll an dem folgenden Beispiel näher erläutert werden.
Beispiel

Dazu wurden entsprechend die enthaltenen Substanzen als Karbonate und/oder Nitrate abgewogen, die Dotiermittel und das Basisläutermittel zugegeben und das Gemenge anschließend gut gemischt. Danach wurde das Glasgemenge bei ca. 1250°C in einem kontinuierlichen Schmelzaggregat eingeschmolzen und danach bei 1320°C geläutert und homogenisiert. Anschließend wurde das Glas bei einer Gusstemperatur von 1300°C durch Pressen oder Walzen verarbeitet, definiert abgekühlt und zu den gewünschten Dimensionen weiter verarbeitet. Die folgende Tabelle stellt ein Schmelzbeispiel für 100 kg berechnetes Glas dar, welches die Basis für die Tabellen 2 und 3 darstellt. Tabelle 1: Schmelzbeispiel für 100 kg berechnetes Glas

Oxid	Gew.-%	Rohstoff	Einwaage (kg)
SiO₂	24,4	SiO₂	24,401
Na₂O	0,4	Na₂CO₃	0,683
K₂O	0,6	K₂CO₃	0,880
PbO	74,3	Pb₃O₄	75,974
As₂O₃	0,3	As₂O₃	0,300
Summe	100,0		102,238

Tabelle 2: Ausführungsbeispiele (in Gew.-%)

Beispielgläser	Basisglas	1	2	3	4
SiO₂	24,40	24,40	24,40	24,40	24,40
Na₂O	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40
K₂O	0,60	0,60	0,60	0,60	0,60
PbO	74,30	74,30	74,30	74,30	74,30
As₂O₃	0,30	0,30	0,15	0,30	0,30
Sb₂O₃			0,15
CuO				50 ppm	10 ppm
C₆H₁₂O₆		0,1

n_i				1,9339
n_g	1,8937	1,8934	1,8946	1,8794	1,8936
n_d	1,8460	1,8460	1,8471	1,8463	1,8462
v_d	23,79	23,79	23,73	23,76	23,76
τi_{(25 mm/420 nm)} [%]	34,7	30,0	3,7	16,3	20,4
τi(_{25 mm/400 nm)} [%]	10,9	8,2		1,5	3,5
τi_{(25 mm/380 nm)} [%]	0,9	0,5			0,1
Solarisation Diff (Δτi) 100 mm/280–500 nm/15 h	9,5	8,1	8,0	3,6	5,3
Kompaktierung	keine	keine	keine	keine	keine

Tabelle 3: Ausführungsbeispiele (in Gew.-%)

Beispielgläser	Basisglas	1	2	3
SiO₂	24,40	24,40	24,40	24,40
Na₂O	0,40	0,40	0,40	0,40
K₂O	0,60	0,60	0,60	0,60
PbO	74,30	74,30	74,30	74,30
As₂O₃	0,30	0,30	0,30	0,15
TiO₂				10 ppm
F		0,05	0,10

n_g	1,8937	1,8930	1,8917	1,8940
n_d	1,8460	1,8458	1,8447	1,8461
v_d	23,79	23,81	23,89	23,78
τi_{(25 mm/420 nm)} [%]	34,7	27,9	23,8	1,3
τi_{(25 mm/400 nm)} [%]	10,9	7,0	5,1
τi_{(25 mm/380 nm)} [%]	0,9	0,4	0,3
Solarisation Diff(Δτi)_{100 mm/280–500 nm/15 h}	9,5	6,8	8,3	8,0
Kompaktierung	keine	keine	keine	keine

Claims

Hochbleihaltiges Glas mit einer hohen inneren Transmission sowie geringer Neigung zu strahlungsbedingter physikalischer Kompaktierung und geringer Neigung zur Solarisation, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 65–84% PbO 0–5000 ppm Sb₂O₃ 0–500 ppm TiO₂ 0–100 ppm CuO 0,001–1 Gew.-% As₂O₃ + As₂O₅ 0–1000 ppm F, wobei Σ(As₂O₃, As₂O₅, Sb₂O₃, F) ≥ 20 ppm ist und das Verhältnis von As III/As V mindestens 0,5 beträgt.
Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Glas mit einer hohen inneren Transmission sowie geringer Neigung zu strahlungsbedingter physikalischer Kompaktierung und geringer Neigung zur Solarisation, enthaltend 18–31 Gew.-% SiO₂ 0–7 Gew.-% Na₂O 0–7 Gew.-% K₂O 65–84 Gew.-% PbO 0,001–1 Gew.-% As₂O₃ + As₂O₅, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0–5000 ppm Sb₂O₃ 0–500 ppm TiO₂ 0–100 ppm CuO 0–1000 ppm F, wobei Σ(As₂O₃, As₂O₅, Sb₂O₃, F) ≥ 20 ppm ist und das Verhältnis von As III/As V mindestens 0,5 beträgt.
Glas nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es durch Einstellung des As III/As V-Verhältnisses mittels 0–5000 ppm kohlenstoffhaltigen Reduktionsmitteln erhältlich ist, wobei Σ(Sb₂O₃ + 5·F + kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel + 50·CuO + 10·TiO₂) ≥ 50 ppm beträgt.
Glas nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an SiO₂ 19–30 Gew.-% Na₂O 0–5 Gew.-% K₂O 0–5 Gew.-% PbO 66–83 Gew.-% Sb₂O₃ 0–3000 ppm TiO₂ 0–200 ppm beträgt, wobei Σ(As₂O₃, Sb₂O₃, F) ≥ 50 ppm und Σ(Sb₂O₃ + 5·F + kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel + 50·CuO + 10·TiO₂) ≥ 100 ppm beträgt.
Glas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Σ(As₂O₃, Sb₂O₃, F) 50–7000 ppm beträgt.
Glas nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Σ(Sb₂O₃ + 5·F + kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel + 50·CuO + 10·TiO₂) 50–10000 ppm beträgt.
Glas nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Sb₂O₃ ≤ 1000 ppm, an Titanoxid ≤ 400 ppm und/oder an Kupferoxid ≤ 80 ppm beträgt.
Glas nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Leichtflintglas ist und der Gehalt an SiO₂ 21–28 Gew.-% Na₂O 0–3 Gew.-% K₂O 0–3 Gew.-% PbO 68–81 Gew.-% Sb₂O₃ 0–3000 ppm TiO₂ 0–200 ppm beträgt, wobei Σ(As₂O₃, Sb₂O₃, F) ≥ 50 ppm und Σ(Sb₂O₃ + 5·F + kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel + 50·CuO + 10·TiO₂) ≥ 100 ppm beträgt.
Glas nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Leichflintglas ist und der Gehalt an SiO₂ 22–27 Gew.-% Na₂O 0,1–2 Gew.-% K₂O 0,1–2 Gew.-% PbO 71–78 Gew.-% Sb₂O₃ 0–3000 ppm TiO₂ 0–200 ppm beträgt, wobei Σ(As₂O₃, Sb₂O₃, F) ≥ 50 ppm und Σ(Sb₂O₃ + 5·F + kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel + 50·CuO + 10·TiO₂) ≥ 100 ppm beträgt.
Glas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Oxide von Fe, Cr, Co, Ni, Mn, Ag und/oder V in einer Menge von jeweils ≤ 1000 ppm enthält.
Verfahren zur Herstellung von hochbleihaltigem Glas mit einer hohen inneren Transmission sowie geringer Neigung zu strahlungsbedingter physikalischer Kompaktierung und geringer Neigung zur Solarisation durch Ausbilden einer Schmelze, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt von PbO 65–84%, Sb₂O₃ 0–5000 ppm, TiO₂ 0–500 ppm, CuO 0–100 ppm, As₂O₃ + As₂O₅ 0,001–1 Gew.-%, F 0–1000 ppm beträgt und 0–5000 ppm kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel zugesetzt wird, wobei Σ(As₂O₃, Sb₂O₃, F) ≥ 20 ppm und Σ(Sb₂O₃ + 5·F + kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel + 50·CuO + 10·TiO₂) ≥ 50 ppm und das Verhältnis von As III/As V mindestens 0,5 beträgt.
Verfahren zur Herstellung von hochbleihaltigem Glas mit einer hohen inneren Transmission sowie geringer Neigung zu strahlungsbedingter physikalischer Kompaktierung und geringer Neigung zur Solarisation durch Ausbilden einer Schmelze von 18–31 Gew.-% SiO₂, 0–7 Gew.-% Na₂O, 0–7 K₂O, 65–84 Gew.-% PbO, 0,001–1 Gew.-% As₂O₃, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt von Sb₂O₃ 0–5000 ppm, TiO₂ 0–500 ppm, CuO 0–100 ppm, As₂O₃ + As₂O₅ 0,001–1 Gew.-%, F 0–1000 ppm beträgt und 0–5000 ppm kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel zugesetzt wird, wobei Σ(As₂O₃, Sb₂O₃, F) ≥ 20 ppm und Σ(Sb₂O₃ + 5·F + kohlenstoffhaltiges Reduktionsmittel + 50·CuO + 10·TiO₂) ≥ 50 ppm und das Verhältnis von As III/As V mindestens 0,5 beträgt.
Verwendung von Gläsern nach einem der Ansprüche 1–10 zur Herstellung von Linsen, Prismen, Lichtleitstäben, optischen Fenstern sowie optischen Komponenten für die Photolithographie, Steppern, Excimerlasern, Wafern, Computerchips sowie integrierten Schaltungen und elektronischen Geräten, die solche Schaltungen und Chips enthalten, sowie für die Telekommunikation und Informationsübertragung
Verwendung von Gläsern nach einem der Ansprüche 1–10 in optischen Bauteilen und Komponenten (PBS (polarizing beam splitters)), als komplexe Farbsplitter, insbesondere für Anwendungen im Bereich der digitalen Projektion, welche mittels einem polarisationsgesteuerten Farbmanagement (colourmanagement system) und/oder reflektierenden LCDs arbeiten.