Ultrawit, kleurloos optisch glas is een optisch materiaal met extreem hoge transparantie en kleur...
De ontwikkeling van optisch glas en die van optische instrumenten zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden. Nieuwe hervormingen in optische systemen stellen vaak nieuwe eisen aan optisch glas, waardoor de ontwikkeling ervan wordt bevorderd. Op dezelfde manier bevordert de succesvolle proefproductie van nieuwe glassoorten vaak de ontwikkeling van optische instrumenten.
De vroegste optische materialen die door mensen werden gebruikt om optische componenten te maken, waren natuurlijke kristallen. Er wordt gezegd dat in het oude Azië kristal als lens werd gebruikt, terwijl in het oude China natuurlijke toermalijn (theespiegel) en citrien werden toegepast. Archeologen hebben bewezen dat mensen in Egypte en wij (tijdens de periode van de Strijdende Staten) ongeveer 3000 jaar geleden al in staat waren glas te maken. Het gebruik van glas als glazen en spiegels begon echter in de 13e eeuw in Venetië. Engels prees dit zeer in zijn "Dialectics of Nature", en beschouwde het als een van de opmerkelijke uitvindingen van die tijd. Daarna maakten Galileo, Newton, Descartes en anderen, vanwege de ontwikkelingsbehoeften van astronomen en navigatie, ook telescopen en microscopen van glas. Sinds de 16e eeuw is glas het belangrijkste materiaal geworden voor de vervaardiging van optische componenten.
Tegen de 17e eeuw waren achromatische problemen in optische systemen een centraal probleem geworden voor optische instrumenten. Op dat moment verkreeg Hull, dankzij de verbetering van de glassamenstelling en de introductie van loodoxide in het glas, in 1729 het eerste paar achromatische lenzen. Sindsdien is optisch glas verdeeld in twee hoofdcategorieën: kroonglas en flintglas.
In 1768 was Ji Nan de eerste in Frankrijk die uniform optisch glas produceerde door te roeren met een kleistaaf, waarmee hij een onafhankelijke productie-industrie voor optisch glas begon op te richten. In het midden van de 19e eeuw richtten verschillende ontwikkelde kapitalistische landen achtereenvolgens hun eigen optische glasfabrieken op, zoals de Para-Muntu Company uit Frankrijk (1872), de Chance Company uit Groot-Brittannië (1848) en de Schott Company uit Duitsland (1848), enz.
Optische instrumenten boekten grote vooruitgang in de 19e eeuw. Aan de vooravond van de Eerste Wereldoorlog eiste Duitsland, om snel militaire optische instrumenten te ontwikkelen, de beperking van de schaarste aan optische glasvariëteiten te doorbreken. Op dat moment voegde de beroemde natuurkundige A Yuan zich bij het werk bij Short's Factory. Hij voegde nieuwe oxiden zoals BaO, B2O3,ZnO, P2O3, etc. toe aan het glas en bestudeerde hun invloed op de optische constanten van het glas. Op deze basis werden glassoorten zoals bariumkroon, boorkroon en zinkkroon ontwikkeld, en tegelijkertijd werd ook speciaal flintglas met relatieve gedeeltelijke dispersie op proef geproduceerd. Gedurende deze periode breidde de verscheidenheid aan optisch glas aanzienlijk uit, en zo ontstond er een relatief complete set camera- en microscoopobjectieven op het gebied van optische instrumenten.
Tot de jaren dertig werd het meeste werk nog uitgevoerd op basis van de Korte Fabriek. In 1934 was er een reeks kostbare glazen verkregen, zoals de Duitse SK-16(620/603) en SK-18(639/555), enz. Tot nu toe kan het worden beschouwd als een fase in de ontwikkeling van optisch glas.
Voor en na de Tweede Wereldoorlog, met de ontwikkeling van verschillende optische instrumenten zoals luchtfotografie, ultraviolet- en infraroodspectrometers en geavanceerde fotografische objectieven, ontstonden er nieuwe eisen aan optisch glas. Op dit moment zag optisch glas dienovereenkomstig ook nieuwe ontwikkelingen. In 1942 introduceerden Morey uit de Verenigde Staten en latere wetenschappers uit de Sovjet-Unie en Duitsland achtereenvolgens verdunde oxiden en gedispergeerde oxiden in glas, waardoor de verscheidenheid aan glas werd uitgebreid en een reeks optische glazen met een hoge brekingsindex en lage dispersie werd verkregen, zoals de Duitse LaK, LaF, Sovjet-CTK en TAF, enz. Ondertussen werd ook onderzoek gedaan naar glas met een lage brekingsindex en grote dispersie en werd een reeks optische glazen met fluorotitaniumsilicaatsystemen verkregen, zoals Sovjet LF-9, LF-12, Duitse F-16 en andere variëteiten.
Vanwege het feit dat verschillende nieuwe soorten optisch glas min of meer gebreken vertonen in de verwerkings- of toepassingsprestaties, worden er bij het onderzoeken en uitbreiden van het gebied van optisch glas ook pogingen gedaan om de fysische en fysisch-chemische eigenschappen van verschillende nieuwe soorten optisch glas te verbeteren. En er is veel werk verricht aan het productieproces.
Kijkend naar het bovenstaande historische ontwikkelingsproces, kan worden voorspeld dat de toekomstige ontwikkelingsrichting van optisch glas de volgende zal zijn:
① Produceer glas met een uitzonderlijk hoge brekingsindex;
② Produceer glas met speciale relatieve gedeeltelijke dispersie;
③ Ontwikkel infrarood en ultraviolet optisch glas;
④ Vervang bepaalde ongewenste componenten in glas, zoals radioactief THO2, giftig BcO, Sb2O3, enz.
⑤ Verbeter de chemische stabiliteit van glas;
⑥ Verbeter de transparantie van glas en voorkom dat het door straling wordt bevlekt.
⑦ Verbeter het technologische proces om de prijs van nieuwe glassoorten te verlagen.