一种高阴极灵敏度的防光晕玻璃及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种高阴极灵敏度的防光晕玻璃及其制备方法和应用，所述高阴极灵敏度的防光晕玻璃按重量百分比计包含以下组分：SiO

【技术实现步骤摘要】
一种高阴极灵敏度的防光晕玻璃及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种光学玻璃材料，特别是涉及一种高阴极灵敏度的防光晕玻璃及其制备方法和应用。
技术介绍
防光晕玻璃作为特种光学材料的一种，通常应用在微光夜视领域，防光晕玻璃输入窗在微光像增强器中被制作成一种两面直径不同的台阶形玻璃，中间是透明的玻璃，周边包裹着一层黑色不透明的玻璃，小面表面镀有光电阴极，大面边缘与像增强器管壳铟封。防光晕玻璃需具备两大基本功能：一、周边表面的黑玻璃层用来消除杂散光，消光性能要好；二、玻璃的小面表面与多碱光电阴极直接接触，尽量降低二者之间的反应，提高光电转换效率，进而提升阴极灵敏度。当防光晕玻璃中含有可以产生色心或可以还原的离子时，将防光晕玻璃加热到400℃以上后与氢气接触，表面会产生黑色玻璃层。一般情况下，只要玻璃中含有可以产生色心或可以还原的离子，均可以使玻璃表面还原着色。如果要将杂散光全部吸收、达到使用要求，则玻璃中的可以产生色心或可以还原的离子浓度不能够太低，黑玻璃层的厚度不能太薄。目前主要依靠Corning7056及其他硼硅酸盐玻璃中含有的微量三氧化二砷、三氧化二锑、非常微量的氯、氟或碘等卤素离子以及添加少量的重金属或贵金属元素离子，在氢气处理后产生表面黑玻璃层。为了将杂散光全部吸收、满足实际要求，一种可行方案是引入三氧化二砷或氧化铅等相应可变价的非环保型氧化物或化合物，一般含量需在0.70wt％或以上，另一种方案是引入钯、碲、铑等贵重金属元素，这样玻璃在氢气处理后表面黑玻璃层的厚度≥0.5mm，在900nm波长的光透过率≤5％。尽管目前防光晕输入窗玻璃可以达到消除杂散光的效果，但防光晕输入窗玻璃中可以产生色心或可以还原的离子种类庞杂且浓度较高，这些离子容易与多碱光阴极反应，产生毒化作用，造成防光晕输入窗的中心透过率降低，且阴极灵敏度均值较小，通常为800μA/lm以下，不能满足光学仪器对防光晕输入窗阴极灵敏度的要求。因此，开发一种消除杂散光效果好且阴极灵敏度高的综合性能良好的防光晕玻璃材料具有重要的市场前景。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种高阴极灵敏度的防光晕玻璃及其制备方法和应用，所要解决的技术问题是使防光晕玻璃同时具有优异的光学透过性能、优异的消杂光性能以及较高的平均阴极灵敏度，并具有较低的制造成本，更加适于实际应用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种高阴极灵敏度的防光晕玻璃，所述防光晕玻璃按重量百分比计包含以下组分：所述第一组分包括K2O、Na2O和Li2O；所述第二组分包括CaO和BaO。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的高阴极灵敏度的防光晕玻璃中，其中所述Na2O的重量大于或者等于所述第一组分重量的76.4％。优选的，前述的高阴极灵敏度的防光晕玻璃中，其中所述第二组分还包括MgO；所述BaO的重量大于或者等于所述第二组分重量的51.8％。优选的，前述的高阴极灵敏度的防光晕玻璃中，其中所述高阴极灵敏度的防光晕玻璃还包含澄清剂；所述的澄清剂不包含三氧化二砷。优选的，前述的高阴极灵敏度的防光晕玻璃中，其中所述澄清剂为Sb2O3和/或NaCl；所述澄清剂的重量占所述的防光晕玻璃重量的0.10-0.50％。优选的，前述的高阴极灵敏度的防光晕玻璃中，所述防光晕玻璃的光学性能为：在400-1000nm范围内的光学透过率≥91％。优选的，前述的高阴极灵敏度的防光晕玻璃中，所述防光晕玻璃的阴极灵敏度均值≥850μA/lm。优选的，前述的高阴极灵敏度的防光晕玻璃中，所述防光晕玻璃的转变温度Tg≥550℃，软化点温度Tf≥650℃。优选的，前述的高阴极灵敏度的防光晕玻璃中，所述防光晕玻璃在20℃-300℃的热膨胀系数为(52-56)×10-7/℃。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种高阴极灵敏度的防光晕玻璃的制备方法，所述方法包括以下步骤：按玻璃组分的配方将原料混合，得到第一混合物；在所述的第一混合物中加入澄清剂，充分混合，得到第二混合物；将所述的第二混合物经熔制、机械搅拌、降温澄清、漏制或压制成型，即可得到所述高阴极灵敏度的防光晕玻璃。优选的，前述的高阴极灵敏度的防光晕玻璃的制备方法中，其中所述原料包括石英砂、硼酸、碳酸钠、硝酸钠、碳酸钾、硝酸钾、碳酸锂、氧化锂、硝酸钡、碳酸钡、碳酸钙、氢氧化铝、氧化铝和三氧化二铋。优选的，前述的高阴极灵敏度的防光晕玻璃的制备方法中，其中所述原料还包括碱式碳酸镁。优选的，前述的高阴极灵敏度的防光晕玻璃的制备方法中，其中所述澄清剂为环保型的Sb2O3和/或NaCl；所述澄清剂的重量占所述的防光晕玻璃重量的0.10-0.50％。优选的，前述的高阴极灵敏度的防光晕玻璃的制备方法中，其中所述熔制的温度为1500-1650℃，所述熔制的时间为10-50h；所述机械搅拌的时间为10-60h。优选的，前述的高阴极灵敏度的防光晕玻璃的制备方法中，其中所述成型的温度为1100-1300℃，所述成型的时间为2-30min。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种微光像增强器，所述微光像增强器包括防光晕玻璃输入窗，所述防光晕玻璃输入窗由上述的高阴极灵敏度的防光晕玻璃构成。借由上述技术方案，本专利技术的高阴极灵敏度的防光晕玻璃及其制备方法和应用至少具有下列优点：1、本专利技术提供的高阴极灵敏度的防光晕玻璃中不含毒性物质和贵金属成分，制备材料环保且成本较低，易于加工成实用玻璃器件，应用于防光晕领域。2、本专利技术提供的高阴极灵敏度的防光晕玻璃具有高光学透过性能、优异的消除杂散光性能以及高阴极灵敏度性能的综合优势，适用于先进像增强器件长寿命、高指标的使用要求。3、本专利技术提供的高阴极灵敏度的防光晕玻璃具有很高的阴极灵敏度，可应用于像增强器和其他需要防光晕玻璃材料的领域。现有的防光晕玻璃不同时具备光学透过率高、消杂光性能好及阴极灵敏度高的特点，本专利技术通过选择并调节化合物的配比，控制和减少有毒元素和变价元素的掺入，制备出了防光晕玻璃，提高了阴极灵敏度，同时具备以上优点，为防光晕领域提供了可靠实用的玻璃材料。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种高阴极灵敏度的防光晕玻璃及其制备方法和应用的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。本专利技术提供了一种高阴极灵敏度的防光晕玻璃，按质量百分含量计，其包含以下组分：所述第一组分包括K2O、Na2O和Li2O；所述第二组分包括C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高阴极灵敏度的防光晕玻璃，其特征在于，所述防光晕玻璃按重量百分比计包含以下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种高阴极灵敏度的防光晕玻璃，其特征在于，所述防光晕玻璃按重量百分比计包含以下组分：



所述第一组分包括K2O、Na2O和Li2O；所述第二组分包括CaO和BaO。


2.如权利要求1所述的高阴极灵敏度的防光晕玻璃，其特征在于，所述Na2O的重量大于或者等于所述第一组分重量的76.4％；所述第二组分还包括MgO；所述BaO的重量大于或者等于所述第二组分重量的51.8％。


3.如权利要求1所述的高阴极灵敏度的防光晕玻璃，其特征在于，所述防光晕玻璃还包含澄清剂；所述的澄清剂不包含三氧化二砷。


4.如权利要求3所述的高阴极灵敏度的防光晕玻璃，其特征在于，所述澄清剂为Sb2O3和/或NaCl；所述澄清剂的重量占所述的防光晕玻璃重量的0.10-0.50％。


5.如权利要求1所述的高阴极灵敏度的防光晕玻璃，其特征在于，所述防光晕玻璃的光学性能为：在400-1000nm范围内的光学透过率≥91％；所述防光晕玻璃的阴极灵敏度均值≥850μA/lm；所述防光晕玻璃的转变温度Tg≥550℃，软化点温度Tf≥650℃；所述防光晕玻璃在20℃-300℃的热膨胀系数为(52-56)×10-7/℃。

【专利技术属性】
技术研发人员：曹振博，贾金升，吕学良，孙勇，李开宇，李自金，孔壮，周东站，洪升，郑京明，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11