DE2949512A1 - Zinksulfid-koerper fuer optische zwecke - Google Patents

Zinksulfid-koerper fuer optische zwecke

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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/32—Non-oxide glass compositions, e.g. binary or ternary halides, sulfides or nitrides of germanium, selenium or tellurium
    • C03C3/321—Chalcogenide glasses, e.g. containing S, Se, Te
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements

Description

Hanau, den 7. Dez. 1979 ZPL-Pr/W
W. C. Heraeus GmbH, Hanau (Main)
Patentanmeldung
"Zinksulfid-Körper für optische Zwecke"
Die Erfindung betrifft einen mit Hilfe der CVD-Technik (CVD = Chemical Vapour Deposition) hergestellten Zinksulfid-Körper für optische Zwecke.
Zinksulfid-Körper dieser Art, ihre Herstellung und ihre Eigenschaften werden z. B. in Proc. Symp. Mater. Sei. Aspects Thin Film Syst. Sol. Energy Convers. 1974, 402-18, beschrieben. Die meist in Platten- oder Domform hergestellten Körper weisen im Bereich von 8 bis 12 Mikrometer eine hohe Durchlässigkeit (Transmission) auf und werden z. B. für Infrarot-Fenster verwendet. Die Durchlässigkeit dieser Zinksulfid-Körper im sichtbaren Bereich ist gering; im Infrarot-Bereich besitzen sie bei etwa 6 Mikrometer eine starke Absorptionsbande.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen mit Hilfe der CVD-Technik hergestellten Zinksulfid-Körper für optische Zwecke so zu verbessern, daß er eine im Vergleich zu den bekannten Zinksulfid-Körpern höhere Durchlässigkeit im sichtbaren Bereich und eine gleichmäßigere Durchlässigkeit im Infrarot-Bereich aufweist.
130024/0559
Der Zinksulfid-Körper gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß er einer Nachbehandlung durch gleichzeitige Anwendung eines unter Hochdruck stehenden, nicht mit Zinksulfid reagieren den Gases oder Gasgemisches und einer Temperatur von mindestens 300° C unterworfen wurde und keine Absorptionsbande bei etwa 6 Mikrometer aufweist.
Besonders bewährt hat sich ein solcher Zinksulfid-Körper, der einer Nachbehandlung durch gleichzeitige Anwendung eines unter einem Druck im Bereich von 800 bis 3000 bar, vorzugsweise von 1000"bis 3000 bar, stehenden, nicht mit Zinksulfid reagierenden Gases oder Gasgemisches und einer Temperatur im Bereich von 600 bis 1200° C, vorzugsweise von 850 bis 1000° C, unterworfen wurde.
Als besonders günstig hat sich die Nachbehandlung durch gleichzeitige Anwendung eines unter einem Druck von 1200 bar stehenden, nicht mit Zinksulfid reagierenden Gases oder Gasgemisches und einer Temperatur von 900° C erwiesen.
Als nicht mit dem Zinksulfid reagierende Gase haben sich besonders die Edelgase bewährt; vorzugsweise wird Argon verwendet .
Die Dauer der Druck-Temperatur-Behandlung ist abhängig von der Höhe des Druckes und der Temperatur. Während z. B. bei 1200 bar und 900° C eine Behandlungszeit von 4 Stunden erforderlich ist, um einen Zinksulfid-Körper mit den gewünschten Eigenschaften zu gewinnen, verkürzt sie Sj_ch bei 2000 bar und 1100° C auf eine Stunde.
Überraschenderweise besitzen die erfindungsgemäßen, nachbehandelten Zinksulfid-Körper im sichtbaren Bereich eine höhere Durchlässigkeit als die bekannten unbehandelten und im Infrarot-Bereich keine Absorptionsbande bei etwa 6 Mikrometer.
130024/0559
Die erfindungsgemaßen Zinksulfid-Körper werden ebenso wie die unbehandelten Zinksulfid-Körper für Infrarot-Fenster verwendet.
In dem folgenden Beispiel wird die Herstellung von erfindungsgemaßen Zinksulfid-Körpern beschrieben.
Beispiel:
Mit Hilfe der CVD-Technik in optischer Qualität erhaltene Zinksulfid-Plättchen (24 χ 24 χ 5 mm) werden auf einem Tantalschälchen in einen Druckbehälter eingebracht. Nach dem Evakuieren des Druckbehälters wird Argon unter einem Druck von etwa 300 bar aufgepreßt. Dann wird kontinuierlich auf 900° C aufgeheizt, wobei der Druck auf 1200 bar ansteigt. Für die Dauer von 4 Stunden werden der Druck von 1200 bar und die Temperatur von 900° C aufrechterhalten. Danach läßt man die Zinksulfid-Plättchen unter Entspannen des Argons und Beibehalten einer Argon-Atmosphäre auf Raumtemperatur abkühlen
Da die Oberflächender erfindungsgemaßen, nachbehandelten Zinksulfid-Plättchen ein milchiges Aussehen zeigen, werden sie poliert.
Das Transmissionsvermögen der nachbehandelten Zinksulfid-Plättchen wird im sichtbaren Bereich mit einem Spektralphotometer der Firma Beckmann (Spektralphotometer DK 2A) und im Infrarot-Bereich mit einem Spektrometer der Firma Perkin Eimer gemessen.
In den Figuren 1 und 2 ist die Transmission ßj der in dem Beispiel beschriebenen Zinksulfid-Plättchen sowohl vor als auch nach der Nachbehandlung in Abhängigkeit von der Wellenlänge //um7 dargestellt.
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Die erfindvmgsgemaßen Zinksulfid-Plättchen besitzen, wie die Kurven in Figur 1 und 2 zeigen, im Bereich von etwa 0,4 bis etwa 0,5 Mikrometer eine höhere Durchlässigkeit als die unbehandelten; sie liegt zwischen 15 und 20 %, die der unbehandelten Plättchen unterhalb von 5 %. Im Infrarot-Bereich zeichnen sich die erfindungsgemäßen Zinksulfid-Plättchen durch das Fehlen der starken Absorptionsbande bei etwa 6 Mikrometer aus.
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Claims (6)

Hanau, den 7. Dezember 1979 ZPL-Pr/W W. C. Heraeus GmbH, Hanau (Main) Patentanmeldung 11 Zinksulf id-Körper für optische Zwecke" Patentansprüche
1. Zinksulfid-Körper für optische Zwecke, hergestellt mit Hilfe der CVD-Technik (CVD = Chemical Vapour Deposition), dadurch gekennzeichnet, daß er einer Nachbehandlung durch gleichzeitige Anwendung eines unter Hochdruck stehenden, nicht mit Zinksulfid reagierenden Gases oder Gasgemisches und einer Temperatur von mindestens 300° C unterwerfen wurde und keine Absorptionsbande bei etwa 6 Mikrometer aufweist.
2. Zinksulfid-Körper nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß er einer Nachbehandlung durch gleichzeitige Anwendung eines unter einem Druck im Bereich von 800 bis 3000 bar stehenden, nicht mit Zinksulfid reagierenden Gases oder Gasgemisches und einer Temperatur im Bereich von 600 bis 1200° C unterworfen wurde.
3. Zinksulfid-Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einer Nachbehandlung durch gleichzeitige Anwendung eines unter einem Druck im Bereich von 1000 bis 3000 bar stehenden, nicht mit Zinksulfid reagierenden Gases oder Gasgemisches und einer Temperatur im Bereich von 850 bis
13 00IUI0 5T9
ORIGINAL INSPECTED
100O0C unterworfen wurde.
4. Zinksulfid-Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einer Nachbehandlung durch gleichzeitige Anwendung eines unter einem Druck von 1200 bar stehenden, nicht mit Zinksulfid reagierenden Gases oder Gasgemisches und einer Temperatur von 90O0C unterworfen wurde.
5. Zinksulfid-Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht mit Zinksulfid reagierende Gas ein Edelgas ist.
6. Zinksulfid-Körper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht mit Zinksulfid reagierende Gas Argon ist.
DE2949512A 1979-12-08 1979-12-08 Verfahren zur Nachbehandlung von Zinksulfid-Körpern für optische Zwecke Expired DE2949512C2 (de)

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