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什么是冕玻璃?与冕牌玻璃有何联系?

2024-09-27 派大莘

光学冕玻璃是一种光学介质资料,与通常玻璃分歧,他对于原料的纯度要求高,要求有害杂质含量节造在100ppm以下,不含氧化铅,同时在物理与化学性质上要达到高度均匀性,要满足低折射率、低色散,以保障在光学系统中满足光学成像质量的要求。


什么是冕玻璃?与冕牌玻璃有何联系?


光学冕玻璃指不含氧化铅、折射率低、色散值不大的光学玻璃,这种玻璃有多种类型,凭据成分分歧,能够分为轻质、沉质和磷质等。轻质的的含有氧化钡10%左右,含硅74%。沉质的含有氧化钡44%左右。磷质的含有五氧化二磷70%左右。冕玻璃因其个性,常用于造作显微镜、望远镜、拍照机和对准器等光学仪器中的透镜棱镜反射镜等。与燧石玻璃合用,可解除透镜的像差和色差。

 

光学玻璃最早的划分是依照氧化铅含量划分,低于3%的为冕牌玻璃,高于3%的为火石玻璃,后来随着玻璃种类的增多改用折射率(refractive index)和色散系数(dispersion)划分,冕牌玻璃折射率通常幼于1.6,色散系数(也称阿贝数,数值越大,色散越。┐笥50,火石玻璃则相反。

 无色光学玻璃的na-v图


冕牌玻璃的发展发源与汗青

冕牌玻璃之前的吹筒法玻璃

公元一世纪,在吹造铁管的基础上,叙利亚工匠发展出了吹筒法玻璃:

1、先通过吹造、摇摆、在桌面上滚动将“气球”做成一个壁尽量薄的圆柱体 ;

2、而后切割掉圆柱两端,将冷却了的圆柱沿纵向切开 ;

3、再将其放入平板炉内沉新加热并发展成为平板玻璃。

这种步骤,圆柱的尺寸仅受吹造工肺活量的影响。圆柱尺寸最大为长2m,直径300mm。弊端是玻璃回炉加热过程会接触炉底,导致传染。


公元4世纪,叙利亚工匠发了然冕牌玻璃。

1、将玻璃泡吸附在玻璃造作者的铁棒上 ;

冕牌玻璃造作图1

2、而后脱离吹造铁管,增大玻璃泡的孔洞形成边缘 ;

冕牌玻璃造作图2

3、将这种钟形物体再次加热,并以肯定速度旋转成一个圆盘 ;

由于出产出的圆盘不平坦,玻璃造作者要凭据其质量把这块“冕牌”玻璃切成若干幼矩形、菱形或边形。中心厚,牛眼状且更幼的玻璃块能够作为毋庸再切割的幼圆窗玻璃销售。与圆筒法玻璃相比,由于冕牌玻璃没有接触炉底,因而能够出产出更均匀平坦,纯度更高、表表更有光泽的玻璃,这两种步骤都一向沿用到19世纪中叶。

冕牌玻璃造作图3 

这种出产步骤在1320年左右就被法国鲁昂左近的玻璃工匠发展成熟,但是作为贸易奥秘没有颁布,因而一水之隔的英国人整整进口了三百年的窗玻璃,直到1628年伦敦才出现同样的工艺。

冕牌玻璃造作图4

由于德国蔡司公司的玻璃型号齐全,机能不变,通常沿用其定名尺度。K代表冕牌,F代表燧石,Z为沉,B代表硼,Ba代表钡,L代表镧 ,P代表磷,N代表无铅, 好比双筒望远镜中宽泛选取的BK7棱镜,其所用的资料是硼硅酸盐玻璃(borosilicate 德语为 borkron)中的第7号 ;而视场更亮的BaK4棱镜则选取第4号轻钡冕玻璃(light barium crown ,德语中是baritleichtkron)。

 玻璃商标

(图源成都光明)

光学玻璃分类光学玻璃按均匀色散系数分为两类:色散较幼的为冕类(K),色散较大的为火石类(F)。

冕类(K)光学玻璃凭据折射率凹凸或其特殊机能分为轻冕(QK)、沉冕(ZK)、特冕(TK)。凭据其掺杂的元素划分为氟冕(FK)、磷冕(PK)、沉磷冕(ZPK)、钡冕(Bak)、镧冕(LaK)、钛冕(TiK)

(2) 火石类光学玻璃分为轻火石(QF)、沉火石(ZF)、特种火石(TF),化学掺杂分钡火石(BF)、沉钡火石(ZBaF)、镧火石(LaF)、沉镧火石(ZLaF)钛火石(TIF)、冕火石(KF)等。 

造备工艺出产光学玻璃的原料是一些氧化物、氢氧化物、硝酸盐和碳酸盐,并凭据配方的要求,引入磷酸盐或氧化物。为了保障玻璃的通明度,必须严格节造着色杂质的含量,如铁、铬、铜、锰、钴、镍等。配料时要求正确称量、均匀混合。重要的出产过程是熔炼、成型、退火和检验。

 

因而,从两者看,冕玻璃更多注沉的是原料的纯度以及物理与化学性质,而冕牌玻璃更多来自于它的造作方式,冕玻璃与冕牌玻璃在性质上是类似的光学玻璃资料,拥有类似的光学性质和利用领域,但在具体定名、成分和机能等级上可能存在一些轻微区别。


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