1.本发明涉及一种在高光束功率密度下具有高颜稳定性的玻璃及其用途，特别是其在成像系统中的光束引导元件中的用途或作为光束引导元件的用途，例如在投影仪和材料加工中的用途。
背景技术：
2.目前，用于投影仪的光源正在从氙气过渡到激光发光体和具有不断增加的光通量和功率密度的纯rgb激光光源。现今的包括激光光源的电影放映机实现了例如高达75000流明的光通量和高达50w/cm2以上的表面功率密度。光通量和功率密度的增加可带来日晒效应，给颜稳定性带来不利的影响。
3.电影放映机的光学系统通常由较大体积的棱镜装置和投影物镜组成。尤其地，
所述棱镜装置暴露于高功率密度下。因此，对光学玻璃的要求越来越高。
4.传统的氙气电影放映机具有高达45000流明的最大光通量。然而，现代激光投影仪实现了高达75000流明的光通量和高达50w/cm2以上的表面功率密度。强大的蓝激光在转换器中激发出黄光。使用二向滤光镜从所述黄光中提取绿通道和黄通道。所述蓝光的一部分用于蓝通道。随后，三个通道都用于投影。
5.投影系统通常由复杂的棱镜装置组成，以将各个颜通道引导至dlp芯片并混合信号以形成图像。光学路径的长度可以大于100至200mm。该装置内的任何光吸收都会导致温度梯度和热透镜效应。因此，棱镜玻璃应在可见的波长范围内具有最高可能的透射率。随着投影仪的光通量的增加而变得越发重要的效应就是玻璃中的日晒效应。所述棱镜玻璃中的由吸收性
组分产生的吸收可导致与波长相关的透射率的降低，其又与变化的谱相关联，这是由于产生的物质不是在整个光谱上均匀吸收的，而是能够在一定范围内表现出最大的吸收值。
技术实现要素：
6.因此，本发明的目的在于提供一种包括表现出高颜稳定性的光束引导元件的成像系统，其不但特别适用于投影仪，而且适用于材料加工中的各种应用。
7.所述目的由权利要求书的主题实现。特别地，所述目的通过一种玻璃实现，所述玻璃包括下述按规定比例(
重量百分比)给出的组分。 至少
最多sio25080b2o3230al2o305cao010bao010li2o05
na2o020k2o125σr2o530
8.其中，所述玻璃包括至少一种第一日晒组分和至少一种第二日晒组分，其中所述玻璃中的所述第一日晒组分的比例在0.01至小于1.0ppm的范围内(按重量计)，以及所述玻璃中的所述第二日晒组分的比例在1000至10000ppm的范围内(按重量计)。
9.本发明的玻璃包括第一日晒组分和第二日晒组分。所述第一日晒组分为即使选择特别纯的原料也不能100％避免的组分，并且即使在相应的高功率密度及很小的比例下尤其包括在蓝光谱范围内的光也会导致与可见光谱内的某些波长的吸收相关联的日晒效应。这是由于所述吸收不是在整个可见光谱上均匀分布的，而是在特定的波长处比在其他波长处发生的更强烈，所以导致了不必要的颜偏差。
10.所述第一吸收组分例如可以包括mno2或为mno2。用于玻璃生产的原料被mno2污染。因此，不可能提供不包含mno2的玻璃。然而，通过对原料的选择可以降低mno2的污染。商业原料可提供含有的mno2的比例在任何情况下都大于1.0ppm的玻璃。选择特别纯的原料可以将mno2的比例降低至小于1.0ppm的值。在本发明中，除非另有说明，术语“mno
2”应被理解为所有锰氧化物质的统称。特别地，mn可存在于不同的氧化状态中。
11.特别地，光氧化可以将mn
2+
转化为吸收性组分mn
3+
，其在黄光谱范围内的560nm至590nm的波长处，特别是在大约580nm的波长处非常具有吸收性。相比之下，mn
3+
在蓝光谱范围内的450nm至475nm的波长处的吸收性最小。因此，来自第一日晒组分的与照射相关的mn
3+
的形成导致玻璃的光谱吸收性质的偏移。
12.由于不能完全避免所述第一日晒组分，本发明提供第二日晒组分以抵消光系数谱性质的偏移。这与更高的总日晒效应相关联。然而，从改善吸收的光谱均匀性的观点来看，这是可接受的。
13.所述第二日晒组分的选择应使由其形成的作为照射函数的吸收性物质在吸收特性方面尽可能地与由所述第一日晒组分形成的吸收性物质互补。尤其是在mno2作为所述第一日晒组分的情况下，例如当由所述第二日晒组分形成的所述吸收性物质在450nm至475nm波长处的吸收比在560nm至590nm波长处的吸收更大时可以是有利的。
14.即使极小量的所述第一日晒组分也会导致破坏性的吸收。这种极小的量是由杂质引起的，而且只能并且很难通过具体添加所述第一日晒组分来调整。鉴于强日晒性质，还应避免所述第一日晒组分的添加。保持低比例的所述第一日晒组分是有利的。
15.选择特别纯的原料可以将所述第一日晒组分的比例降低至小于1.0ppm的值。所述第一日晒组分的比例优选为最多0.9ppm、更优选为最多0.8ppm、更优选为最多0.7ppm、更优选为最多0.6ppm、更优选为最多0.5ppm、更优选为最多0.4ppm、更优选为最多0.3ppm、更优选为最多0.2ppm、更优选为最多0.15ppm、更优选为最多0.1ppm。在本发明的实施例中，所述第一日晒组分的比例为至少0.01ppm、至少0.02ppm，或至少0.05ppm。所述第一日晒组分的比例可以在，例如0.01至小于1.0ppm、0.01至0.9ppm、0.01至0.8ppm、0.01至0.7ppm、0.01至0.6ppm、0.01至0.5ppm、0.01至0.4ppm、0.01至0.3ppm、0.01至0.2ppm、0.01至0.15ppm、0.01至0.1ppm、0.02至小于1.0ppm、0.02至0.9ppm、0.02至0.8ppm、0.02至0.7ppm、0.02至0.6ppm、0.02至0.5ppm、0.02至0.4ppm、0.02至0.3ppm、0.02至0.2ppm、0.02至0.15ppm、0.02
300v*ppm、-1900至-400v*ppm、-1800至-500v*ppm、-1700至-600v*ppm、-1600至-700v*ppm、-1500至-800v*ppm、-1400至-900v*ppm、-1300至-1000v*ppm或-1200至-1100v*ppm的范围内。
22.所述标准氧化还原电位是在标准条件下针对标准参考氢半电池测量的还原/氧化标准电位。特别地，所述标准氧化还原电位可以根据din 38404-6确定。本发明涉及的是ph值为14下的标准氧化还原电位。
23.特别地，所述第二日晒组分还可以包括第一金属氧化物mio2和第二金属氧化物m
ii2
o3。分别参与日晒效应的氧化还原对将有规律地表现出不同的标准氧化还原电位。考虑到所述第二日晒组分的标准氧化还原电位，尤其可以考虑平均标准氧化还原电位。特别地，所述第二日晒组分的平均标准氧化还原电位e0为氧化还原对m
i2+
/m
i4+
的按比例加权的标准氧化还原电位与氧化还原对m
ii3+
/m
ii5+
的按比例加权的标准氧化还原电位的平均值，其中所述氧化还原对m
i2+
/m
i4+
的所述按比例加权的标准氧化还原电位为所述氧化还原对m
i2+
/m
i4+
的标准氧化还原电位与所述第二日晒组分中的所述第一金属氧化物mio2的摩尔比例的乘积，以及所述氧化还原对m
ii3+
/m
ii5+
的所述按比例加权的标准氧化还原电位为所述氧化还原对m
ii3+
/m
ii5+
的标准氧化还原电位与所述第二日晒组分中的所述第二金属氧化物m
ii2
o3的摩尔比例的二倍的乘积。
24.所述第二日晒组分的平均标准氧化还原电位e0可以为，例如最多-50mv、最多-150mv、最多-250mv、最多-350mv、最多-450mv、最多-550mv、最多-650mv、最多-750mv，或最多-850mv。所述第二日晒组分的平均标准氧化还原电位e0可以为，例如至少-1750mv、至少-1650mv、至少-1550mv、至少-1450mv、至少-1350mv、至少-1250mv、至少-1150mv、至少-1050mv，或至少-950mv。所述第二日晒组分的平均标准氧化还原电位e0可以在，例如-1750至-50mv、-1650mv至-150mv、-1550至-250mv、-1450mv至-350mv、-1350mv至-450mv、-1250mv至-550mv、-1150mv至-650mv、-1050mv至-750mv或-950mv至-850mv的范围内。
25.考虑到光还原降低的趋势，低标准氧化还原电位在日晒效应保持不变的同时允许使用相对大量的第二日晒组分，从而简化了所需光谱吸收的建立，补充了源自所述第一日晒组分的吸收。
26.特别地，所述第二日晒组分的比例还可以与所述第一日晒组分的比例相适应。在所述第一日晒组分的特别低的比例下，所述第二日晒组分的相应的低比例已足够实现所需光谱性质的均衡。对比之下，如果存在相对大量的所述第一日晒组分，选择相应的较大比例的所述第二日晒组分可以是有利的。所述第二日晒组分的比例与所述第一日晒组分的比例的重量比可以在，例如2000:1至100000:1的范围内，特别是在2500:1至75000:1、3000:1至50000:1、3500:1至45000:1或4000:1至40000:1的范围内。所述第二日晒组分的比例与所述第一日晒组分的比例的重量比可以为，例如至少2000:1、至少2500:1、至少3000:1、至少3500:1、或至少4000:1。所述第二日晒组分的比例与所述第一日晒组分的比例的重量比可以为，例如最多100000:1、最多75000:1、最多50000:1、最多45000:1、或最多40000:1。
27.通过考虑所述第二日晒组分的(平均)标准氧化还原电位e0可以进一步限制所述第二日晒组分的比例。在低标准氧化还原电位下，与所述第二日晒组分的标准氧化还原电位相对较高的情况相比，相应地选择使所述第二日晒组分比例远大于所述第一日晒组分的比例尤其有利。所述第二日晒组分的平均标准氧化还原电位e0和所述第二日晒组分的比例
与所述第一日晒组分的比例的摩尔比的乘积可以为，例如最多-5000v、最多-7500v、最多-10000v、最多-12500v、或最多-15000v。所述第二日晒组分的平均标准氧化还原电位e0和所述第二日晒组分的比例与所述第一日晒组分的比例的摩尔比的乘积可以为，例如至少-27500v、至少-25000v、至少-22500v、至少-20000v、或至少-17500v。所述第二日晒组分的平均标准氧化还原电位e0和所述第二日晒组分的比例与所述第一日晒组分的比例的摩尔比的乘积可以在，例如-27500至-5000v、-25000至-7500v、-22500至-10000v、-20000至-12500v或-17500至-15000v的范围内。
28.所述第二日晒组分例如可以选自由sno2、sb2o3及其组合组成的组。这些组分产生的吸收与所述第一日晒组分的吸收互补。所述第二日晒组分特别优选为sno2。所述玻璃中的sb2o3的比例可以为，例如小于500ppm、小于300ppm、小于100ppm、小于50ppm或小于10ppm，其中每种情况均按重量计。特别地，所述玻璃可以不含sb2o3。
29.本发明的玻璃尤其表现出优异的长期日晒稳定性。特别地，在345w/cm2的功率密度下使用波长为455nm的激光照射40天后的厚度为100mm的样品在波长为436nm处的相对于ext0(436nm)的附加消光系数ext1(436nm)为至少0.0001/cm和/或最多0.01/cm，其中ext0(436nm)为在没有相应照射的情况下厚度为100mm的样品在波长为436nm处的消光系数。在345w/cm2的功率密度下使用波长为455nm的激光照射40天后的厚度为100mm的样品在波长为546nm处的相对于ext0(546nm)的附加消光系数ext1(546nm)为至少0.0001/cm和/或最多0.01/cm，其中ext0(546nm)为在没有相应照射的情况下厚度为100mm的样品在波长为546nm处的消光系数。在345w/cm2的功率密度下使用波长为455nm的激光照射40天后的厚度为100mm的样品在波长为644nm处的相对于ext0(644nm)的附加消光系数ext1(644nm)为至少0.0001/cm和/或最多0.01/cm，其中ext0(644nm)为在没有相应照射的情况下厚度为100mm的样品在波长为644nm处的消光系数。ext1(436nm)、ext1(546nm)和/或ext1(644nm)可以在，例如0.0001/cm至0.01/cm、0.0002/cm至0.009/cm或0.0004/cm至0.008/cm的范围内。ext1(436nm)、ext1(546nm)和/或ext1(644nm)可以为，例如至少0.0001/cm、至少0.0002/cm，或至少0.0004/cm。ext1(436nm)、ext1(546nm)和/或ext1(644nm)可以为，例如最多0.01/cm、最多0.009/cm，或最多0.008/cm。
30.颜的表达可以基于cie 1931的彩空间来描述，cie 1931的彩空间通过三个值，即x值、y值和z值(颜坐标)的组合表示颜的表达。对于中央凹周围2
°
弧内的cie标准观察者(cie 1931 2
°
的标准观察者)，其优选根据din 5033使用6770k的光型“c”确定。简而言之，x、y和z的标准光谱值从cie 1931彩空间系统的表格中取值，并乘以所测量的透射值以获得相应的三刺激值。
31.通过将x、y和z的和标准化为1获得颜坐标x、y和z，其用于在彩空间内定义颜点或颜位置。因此，所述x值、y值和z值为正值，且x、y和z的和等于1。cie彩空间调板1931表示所述彩空间，其中x轴与x值相关，且y轴与y值相关。可以通过计算z＝1-x-y从任何一对x值和y值中导出z值。点x＝y＝z＝1/3表示所谓的“白点”，其定义白。高x值表示红。高y值表示绿。高z值表示蓝。任何颜类型都被表示为所述彩空间中特定的颜点。叠加的组合颜在连接分量之间的直线上具有其颜点。为了准确地表征颜刺激规格，通过将所有y值的和除以比率(＝21.293658)使三值y被用作明度参考值(din 5033，第1部分)。结果值被标准化为最大值100。该值表示相对于参考样品，人眼所见的玻璃
是更明还是更暗的。
32.所述x值、y值和z值为正值，且x、y和z的和等于1。cie彩空间调板1931表示所述彩空间，其中x轴与x值相关，且y轴与y值相关。可以通过计算z＝1-x-y从任何一对x值和y值中导出z值。点x＝y＝z＝1/3表示所谓的“白点”，其定义白。高x值表示红。高y值表示绿。高z值表示蓝。
33.对于厚度为1mm、10mm和/或100mm的样品，cie 1931彩空间中的x值优选为至少0.30且最多0.35、更优选为至少0.31且最多0.32。对于厚度为1mm、10mm和/或100mm的样品，cie 1931彩空间中的y值优选为至少0.30且最多0.35、特别优选为至少0.32且最多为0.34。对于厚度为1mm、10mm和/或100mm的样品，所述x值和y值优选为至少0.30且最多0.35、更优选为至少0.31且最多0.34。
34.提及“样品厚度”时，这里指的是可以测量各个参数的样品的厚度。所述样品的厚度与玻璃或玻璃制品的实际厚度无关。所述玻璃或玻璃制品的厚度也决不限于所述样品的厚度。
35.当颜坐标由于照射而发生非常小的变化(如果有的话)时，就会出现特别高的颜稳定性。在本技术中，颜坐标x0、y0和z0表示未经照射的样品的颜坐标。颜坐标x1、y1和z1表示经过3天照射后的颜坐标。颜坐标x2、y2和z2表示经过18天照射后的颜坐标。所述颜坐标的比值(例如x0/x1或x1/x2)的形成可以显示颜稳定性。各个比值越接近1，颜稳定性越高。除非另有说明，根据本发明的照射为在345w/cm2的功率密度下使用波长为455nm的激光对样品(特别是厚度为100mm的样品)进行的照射。
36.特别地，对于cie标准价系统(cie 1931)中的在345w/cm2的功率密度下使用波长为455nm的激光照射的厚度为100mm的样品，经过3天照射后的x值x1与经过18天照射后的x值x2的比值在0.990至1.010、0.992至1.008、0.994至1.006、0.996至1.004、0.997至1.003、0.998至1.002或0.999至1.001的范围内。所述比值x1/x2可以为，例如至少0.990、至少0.992、至少0.994、至少0.996、至少0.997、至少0.998，或至少0.999。所述比值x1/x2可以为，例如最多1.010、最多1.008、最多1.006、最多1.004、最多1.003、最多1.002，或最多1.001。
37.特别地，对于cie标准价系统(cie 1931)中的在345w/cm2的功率密度下使用波长为455nm的激光照射的厚度为100mm的样品，经过3天照射后的y值y1与经过18天照射后的y值y2的比值在0.990至1.010、0.992至1.008、0.994至1.006、0.996至1.004、0.997至1.003、0.998至1.002或0.999至1.001的范围内。所述比值y1/y2可以为，例如至少0.990、至少0.992、至少0.994、至少0.996、至少0.997、至少0.998，或至少0.999。所述比值y1/y2可以为，例如最多1.010、最多1.008、最多1.006、最多1.004、最多1.003、最多1.002，或最多1.001。
38.特别地，对于cie标准价系统(cie 1931)中的在345w/cm2的功率密度下使用波长为455nm的激光照射的厚度为100mm的样品，经过3天照射后的z值z1与经过18天照射后的z值z2的比值在0.990至1.010、0.992至1.008、0.994至1.006、0.996至1.004、0.997至1.003、0.998至1.002或0.999至1.001的范围内。所述比值z1/z2可以为，例如至少0.990、至少0.992、至少0.994、至少0.996、至少0.997、至少0.998，或至少0.999。所述比值z1/z2可以为，例如最多1.010、最多1.008、最多1.006、最多1.004、最多1.003、最多1.002，或最多1.001。
39.优选地，所述比值x1/x2、比值y1/y2和比值z1/z2在0.990至1.010、0.992至1.008、0.994至1.006、0.996至1.004、0.997至1.003、0.998至1.002或0.999至1.001的范围内。所
述比值x1/x2、比值y1/y2和比值z1/z2可以为，例如至少0.990、至少0.992、至少0.994、至少0.996、至少0.997、至少0.998，或至少0.999。所述比值x1/x2、比值y1/y2和比值z1/z2可以为，例如最多1.010、最多1.008、最多1.006、最多1.004、最多1.003、最多1.002，或最多1.001。
40.特别地，对于cie标准价系统(cie 1931)中的在345w/cm2的功率密度下使用波长为455nm的激光照射的厚度为100mm的样品，x值x0(无照射)与照射3天后的x值x1的比值在0.990至1.010、0.992至1.008、0.994至1.006、0.996至1.004、0.997至1.003、0.998至1.002或0.999至1.001的范围内。所述比值x0/x1可以为，例如至少0.990、至少0.992、至少0.994、至少0.996、至少0.997、至少0.998，或至少0.999。所述比值x0/x1可以为，例如最多1.010、最多1.008、最多1.006、最多1.004、最多1.003、最多1.002，或最多1.001。
41.特别地，对于cie标准价系统(cie 1931)中的在345w/cm2的功率密度下使用波长为455nm的激光照射的厚度为100mm的样品，y值y0(无照射)与照射3天后的y值y1的比值在0.990至1.010、0.992至1.008、0.994至1.006、0.996至1.004、0.997至1.003、0.998至1.002或0.999至1.001的范围内。所述比值y0/y1可以为，例如至少0.990、至少0.992、至少0.994、至少0.996、至少0.997、至少0.998，或至少0.999。所述比值y0/y1可以为，例如最多1.010、最多1.008、最多1.006、最多1.004、最多1.003、最多1.002，或最多1.001。
42.特别地，对于cie标准价系统(cie 1931)中的在345w/cm2的功率密度下使用波长为455nm的激光照射的厚度为100mm的样品，z值z0(无照射)与照射3天后的z值z1的比值在0.990至1.010、0.992至1.008、0.994至1.006、0.996至1.004、0.997至1.003、0.998至1.002或0.999至1.001的范围内。所述比值z0/z1可以为，例如至少0.990、至少0.992、至少0.994、至少0.996、至少0.997、至少0.998，或至少0.999。所述比值z0/z1可以为，例如最多1.010、最多1.008、最多1.006、最多1.004、最多1.003、最多1.002，或最多1.001。
43.优选地，所述比值x0/x1、比值y0/y1和比值z0/z1在0.990至1.010、0.992至1.008、0.994至1.006、0.996至1.004、0.997至1.003、0.998至1.002或0.999至1.001的范围内。所述比值x0/x1、比值y0/y1和比值z0/z1可以为，例如至少0.990、至少0.992、至少0.994、至少0.996、至少0.997、至少0.998，或至少0.999。所述比值x0/x1、比值y0/y1和比值z0/z1可以为，例如最多1.010、最多1.008、最多1.006、最多1.004、最多1.003、最多1.002，或最多1.001。
44.优选地，所述比值x1/x2、比值y1/y2、比值z1/z2、比值x0/x1、比值y0/y1和比值z0/z1在0.990至1.010、0.992至1.008、0.994至1.006、0.996至1.004、0.997至1.003、0.998至1.002或0.999至1.001的范围内。所述比值x1/x2、比值y1/y2、比值z1/z2、比值x0/x1、比值y0/y1和比值z0/z1可以为，例如至少0.990、至少0.992、至少0.994、至少0.996、至少0.997、至少0.998，或至少0.999。所述比值x1/x2、比值y1/y2、比值z1/z2、比值x0/x1、比值y0/y1和比值z0/z1可以为，例如最多1.010、最多1.008、最多1.006、最多1.004、最多1.003、最多1.002，或最多1.001。
45.优选满足以下条件中的至少一个。
46.(i)mno2的含量小于1.0ppm(按重量计)；
47.(ii)sno2的含量小于0.1重量％，并且cl含量小于0.05重量％；以及
48.(iii)ceo2的含量为至少0.005重量％。
49.优选满足所述条件中的至少两个。所述玻璃可以具有，例如含量小于1.0ppm的mno2、含量为至少0.1重量％的sno2和含量为至少0.05重量％的cl。所述玻璃可以具有，例如
含量小于1.0ppm的mno2和含量为至少0.005重量％的ceo2。所述玻璃可以具有，例如含量小于0.1重量％的sno2、含量为至少0.05重量％的cl和含量为至少0.005重量％的ceo2。
50.所述玻璃还可以具有含量小于1.0ppm的mno2、含量为至少0.1重量％的sno2、含量为至少0.05重量％的cl和含量为至少0.005重量％的ceo2。
51.用于玻璃生产的原料被mno2污染。因此，根本不可能提供不包含mno2的玻璃。然而，通过对原料的选择可以降低mno2的污染。商业原料可提供含有的mno2的比例在任何情况下都大于1.0ppm的玻璃。选择特别纯的原料可以将mno2的比例降低至小于1.0ppm的值。mno2的比例优选为最多0.9ppm、更优选为最多0.8ppm、更优选为最多0.7ppm、更优选为最多0.6ppm、更优选为最多0.5ppm、更优选为最多0.4ppm、更优选为最多0.3ppm、更优选为最多0.2ppm、更优选为最多0.15ppm、更优选为最多0.1ppm。在本发明的实施例中，mno2的含量为至少0.01ppm、至少0.02ppm、或至少0.05ppm。所述玻璃中的mno2的含量可以在，例如0.01至小于1.0ppm、0.01至0.9ppm、0.01至0.8ppm、0.01至0.7ppm、0.01至0.6ppm、0.01至0.5ppm、0.01至0.4ppm、0.01至0.3ppm、0.01至0.2ppm、0.01至0.15ppm、0.01至0.1ppm、0.02至小于1.0ppm、0.02至0.9ppm、0.02至0.8ppm、0.02至0.7ppm、0.02至0.6ppm、0.02至0.5ppm、0.02至0.4ppm、0.02至0.3ppm、0.02至0.2ppm、0.02至0.15ppm、0.02至0.1ppm、0.05至小于1.0ppm、0.05至0.9ppm、0.05至0.8ppm、0.05至0.7ppm、0.05至0.6ppm、0.05至0.5ppm、0.05至0.4ppm、0.05至0.3ppm、0.05至0.2ppm、0.05至0.15ppm或0.05至0.1ppm的范围内。
52.所述玻璃中sno2的含量优选为至少0.1重量％、更优选为至少0.15重量％、更优选为至少0.2重量％、更优选为至少0.25重量％、更优选为至少0.3重量％、更优选为至少0.35重量％、更优选为至少0.4重量％。所述玻璃中的cl的含量优选为至少0.05重量％、更优选为至少0.1重量％。所述玻璃优选具有含量为至少0.3重量％的sno2和含量为至少0.05重量％的cl、更优选具有含量为至少0.4重量％的sno2和含量为至少0.1重量％的cl。在本发明的实施例中，所述sno2的含量为最多1.0重量％或最多0.5重量％和/或所述cl的含量为最多1.0重量％或最多0.5重量％。所述sno2的含量可以在，例如0.1重量％至1.0重量％的范围内和/或所述cl的含量可以在，例如0.05重量％至1.0重量％的范围内。优选地，所述sno2的含量为最多1.0重量％，例如最多0.75重量％、最多0.5重量％，或最多0.45重量％。非常高的sno2的含量可以增加结晶倾向。优选地，所述cl的含量为最多1.0重量％，例如最多0.75重量％、最多0.5重量％、最多0.45重量％，或最多0.4重量％。cl含量过高会对锡槽造成腐蚀或使玻璃不稳定。
53.优选地，sno2的重量份额与cl的重量份额的比值在1:5至5:1，例如1:4至4:1、1:3至3:1、1:2至2:1或1:1.5至1.5:1的范围内。特别优选的是，sno2的比例小于cl的比例。
54.ceo2不受欢迎，因为它会导致ext0值的增加。然而，惊讶地发现小比例的ceo2可以提高耐日晒性，其方式是ext1值的降低过度补偿了ext0值的增加。所述ceo2的含量优选为至少0.005重量％、更优选为至少0.01重量％。所述ceo2的含量优选为最多0.05重量％或最多0.04重量％。所述ceo2的含量优选在0.005重量％至0.05重量％，例如0.01重量％至0.04重量％的范围内。
55.根据本发明的玻璃包含组分al2o3、li2o、mgo、zno、sro、zro2、la2o3、p2o5和as2o3，其每者的含量优选小于0.3重量％、更优选最多0.2重量％、更优选最多0.1重量％的，或者特别优选甚至不含这些组分。尤其是在所述玻璃包含比例为至少0.005重量％或至少0.01重
量％的ceo2的实施例中，所述玻璃包含优选小于0.3重量％、更优选最多0.2重量％、更优选最多0.1重量％的tio2，或者特别优选甚至不含tio2。
56.所述玻璃包含比例优选为52.5重量％至77.5重量％、更优选为55重量％至75重量％、更优选为57.5重量％至72.5重量％的sio2。所述sio2的含量可以为，例如至少52.5重量％、至少55重量％，或至少57.5重量％。所述sio2的含量可以为，例如最多77.5重量％、最多75重量％，或最多72.5重量％。
57.所述玻璃包含比例优选为5重量％至25重量％、更优选为7.5重量％至20重量％、更优选为9重量％至19重量％的b2o3。所述b2o3的含量可以为，例如至少5重量％、至少7.5重量％，或至少9重量％。所述b2o3的含量可以为，例如最多25重量％、最多20重量％，或最多19重量％。
58.所述玻璃包含比例优选为0重量％至17.5重量％、更优选为0重量％至15重量％、更优选为0重量％至12.5重量％的na2o。在某些实施例中，所述玻璃包含至少2重量％、至少5重量％或甚至至少8重量％的na2o。所述na2o的含量可以为，例如最多17.5重量％、最多15重量％，或最多12.5重量％。
59.所述玻璃包含比例优选为2重量％至24重量％、更优选为4重量％至23重量％、更优选为6重量％至22重量％的k2o。所述k2o的含量可以为，例如至少2重量％、至少4重量％，或至少6重量％。所述k2o的含量可以为，例如最多24重量％、最多23重量％，或最多22重量％。
60.所述玻璃中的碱金属氧化物(r2o)的比例之和在5重量％至30重量％、更优选为10重量％至25重量％、更优选为15重量％至22重量％的范围内。所述r2o的含量可以为，例如至少5重量％、至少为10重量％，或至少为15重量％。所述r2o的含量可以为，例如最多30重量％、最多25重量％，或最多22重量％。除na2o和/或k2o之外，所述玻璃优选不包含其他碱金属氧化物。
61.所述玻璃包含比例优选为0重量％至5重量％、更优选为0重量％至2重量％、更优选为0重量％至1重量％的cao。在某些实施例中，所述玻璃包含至少0.1重量％或至少0.2重量％的cao。所述cao的含量可以为，例如最多5重量％、最多2重量％、或最多1重量％。
62.所述玻璃包含比例优选为0重量％至5重量％、更优选为0重量％至3.5重量％、更优选为0重量％至2重量％的bao。在某些实施例中，所述玻璃包含至少0.1重量％的bao。所述bao的含量可以为，例如最多5重量％、最多3.5重量％，或最多2重量％。
63.所述玻璃包含比例优选为0重量％至2重量％、更优选为0重量％至1重量％、更优选为0重量％至0.5重量％的tio2。在某些实施例中，所述玻璃包含至少0.1重量％的tio2。所述tio2的含量可以为，例如最多2重量％、最多1重量％或最多0.5重量％。
64.所述玻璃包含比例优选为0重量％至15重量％、更优选为0重量％至12.5重量％、更优选为0重量％至10重量％的f。在某些实施例中，所述玻璃包含至少1重量％、至少2重量％或甚至至少5重量％的f。所述f的含量可以为，例如最多15重量％、最多12.5重量％、或最多10重量％。
65.所述玻璃包含比例优选为0.01重量％至0.45重量％、更优选为0.01重量％至0.4重量％、更优选为0.01重量％至0.35重量％的sb2o3。
66.特别地，本发明的玻璃可以为硼硅酸盐玻璃。
67.本发明特别优选的玻璃包含下述按规定比例(重量百分比)给出的组分。本发明特别优选的玻璃包含下述按规定比例(重量百分比)给出的组分。
68.本发明还涉及一种光束引导元件，其包括本发明的玻璃或由本发明的玻璃组成。
69.本发明还涉及一种成像系统，其包括：
70.a)至少一个激光源b，其波长λb在380nm至490nm的光谱范围内；以及
71.b)光束引导元件，其包括本发明的玻璃或其由本发明的玻璃组成。
72.其中，所述激光源b适用于在所述光束引导元件的至少一个点处产生大于10w/cm2的平均表面功率密度。
73.本发明还涉及一种成像系统，其包括：
74.a)至少一个激光源b，其波长λb在380nm至490nm的光谱范围内、至少一个激光源g，
mno20.1ppm0.1ppm0.1ppm0.1ppm1.1ppm
83.对于比较例a，mno2的含量为1.1ppm(基于重量)。对于示例玻璃1至4，mno2的含量在每种情况下均为0.1ppm(基于重量)。
84.第一日晒组分为mno2。第二日晒组分为sb2o3或sno2。示例2和示例3中的sno2的摩尔比例与示例1和示例4中的sb2o3的摩尔比例的二倍在每种情况下均为约0.13mol％(1300ppm，基于摩尔)。
85.示例2和示例3中的第二日晒组分的平均标准氧化还原电位e0(ph值为14)等于氧化还原对sn
2+
/sn
4+
的标准氧化还原电位(ph值为14)，并且为-0.9v。
86.示例1和示例4(以及比较例a)中的第二日晒组分的平均标准氧化还原电位e0(ph值为14)等于氧化还原对sb
3+
/sb
5+
的标准氧化还原电位(ph值为14)，并且为-0.6v。
87.所述玻璃中的第二日晒组分的平均标准氧化还原电位e0和第一金属氧化物mio2的摩尔比例与第二金属氧化物m
ii2
o3的摩尔比例的二倍之和的乘积如下：示例玻璃2和3为-1170v*ppm(1300ppm乘以-0.9v)，以及示例玻璃1和4和比较例a为-780v*ppm(1300ppm乘以-0.6v)。
88.颜稳定性
89.确定和比较在无照射的情况下和在345w/cm2的功率密度下使用波长为455nm的激光照射3天和18天后的cie标准价系统(cie 1931)中的颜坐标(x,y,z)，以确定颜稳定性。示例玻璃1和3的结果如下所示。颜坐标x0、y0和z0表示未经照射的样品的颜坐标。颜坐标x1、y1和z1表示经过3天照射后的颜坐标。颜坐标x2、y2和z2表示经过18天照射后的颜坐标。所述颜坐标的比值(例如x0/x1或x1/x2)的形成可以显示颜稳定性。各个比值越接近1，颜稳定性越高。表2坐标比值示例玻璃1示例玻璃3x0/x10.9990.998y0/y10.9940.999z0/z11.0061.002x1/x20.9961.000y1/y20.9941.000z1/z21.0091.000
90.示例玻璃1和示例玻璃3的颜坐标比值均非常接近1。因此，所述玻璃具有很高的颜稳定性。
91.当考虑照射18天后和照射3天后的作为商而获得的颜坐标的比值(x1/x2、y1/y2和z1/z2)时，与示例玻璃1相比，示例玻璃3的独特优势更加明显。在示例玻璃3的情况下，尽管所述样品已经在高功率密度下被照射了15天(18天减去3天)，直到所述比值的第三位小数点处也没有发生变化。换句话说，照射3天后的颜坐标基本上对应于照射18天后的颜坐标。这不仅适用于x坐标，也适用于y坐标和z坐标。因此，示例玻璃3表现出卓越的颜稳定性。
92.长期耐日晒性
93.通过确定在345w/cm2的功率密度下使用波长为455nm的激光照射40天后的厚度为
100mm的样品在波长为436nm处的相对于ext0(436nm)的附加消光系数ext1(436nm)来确定长期耐日晒性。其中，ext0为没有相应照射的情况下的厚度为100mm的样品在波长为436nm处的消光系数。
94.结果如图1所示。
95.显而易见，本发明的示例玻璃1至4具有非常好的长期日晒稳定性。相比之下，比较例a即使是在相对较短的照射后还是表现出高诱导消光系数。
技术特征：
1.一种玻璃，包括下述按规定比例给出的组分，单位为重量百分比：至少最多sio25080b2o3230al2o305cao010bao010li2o05na2o020k2o125σr2o530其特征在于，所述玻璃包括至少一种第一日晒组分和至少一种第二日晒组分，其中所述玻璃中的所述第一日晒组分的按重量计比例在0.01至小于1.0ppm的范围内，以及所述玻璃中的所述第二日晒组分的按重量计比例在1000至10000ppm的范围内。2.根据权利要求1所述的玻璃，其特征在于，所述第一日晒组分为mno2。3.根据前述权利要求中的任一项所述的玻璃，其特征在于，所述第二日晒组分包括第一金属氧化物m
i
o2、第二金属氧化物m
ii2
o3，或其组合；优选地，所述第二日晒组分的平均标准氧化还原电位e0为氧化还原对m
i2+
/m
i4+
的按比例加权的标准氧化还原电位与氧化还原对m
ii3+
/m
ii5+
的按比例加权的标准氧化还原电位的平均值，其中所述氧化还原对m
i2+
/m
i4+
的所述按比例加权的标准氧化还原电位为所述氧化还原对m
i2+
/m
i4+
的标准氧化还原电位与所述第二日晒组分中的所述第一金属氧化物m
i
o2的摩尔比例的乘积，所述氧化还原对m
ii3+
/m
ii5+
的所述按比例加权的标准氧化还原电位为所述氧化还原对m
ii3+
/m
ii5+
的标准氧化还原电位与所述第二日晒组分中的所述第二金属氧化物m
ii2
o3的摩尔比例的二倍的乘积，并且其中所述第二日晒组分的所述平均标准氧化还原电位e0为最多-50mv。4.根据前述权利要求中的任一项所述的玻璃，其特征在于，所述第二日晒组分的比例与所述第一日晒组分的比例的重量比在2
×
103:1至1
×
105:1的范围内。5.根据前述权利要求中的任一项所述的玻璃，其特征在于，所述玻璃中的所述第二日晒组分的所述平均标准氧化还原电位e0和所述第一金属氧化物m
i
o2的所述摩尔比例与所述第二金属氧化物m
ii2
o3的所述摩尔比例的二倍之和的乘积为最多-100v*ppm，和/或所述第二日晒组分的所述平均标准氧化还原电位e0和所述第二日晒组分的摩尔比例与所述第一日晒组分的摩尔比例之比的乘积为最多-5000v。6.根据前述权利要求中的任一项所述的玻璃，其特征在于，所述第二日晒组分选自由sno2、sb2o3及其组合组成的组。7.根据前述权利要求中的任一项所述的玻璃，其特征在于，对于cie标准价系统(cie 1931)中的在345w/cm2的功率密度下使用波长为455nm的激光照射后的厚度为100mm的样品，照射3天后的x值x1与照射18天后的x值x2的比值在0.990至1.010的范围内。8.根据前述权利要求中的任一项所述的玻璃，其特征在于，
·
在345w/cm2的功率密度下使用波长为455nm的激光照射40天后的厚度为100mm的样品
在波长为436nm处的相对于ext0(436nm)的附加消光系数ext1(436nm)为最多0.01/cm，其中ext0(436nm)为在没有相应照射的情况下厚度为100mm的样品在波长为436nm处的消光系数；
·
在345w/cm2的功率密度下使用波长为455nm的激光照射40天后的厚度为100mm的样品在波长为546nm处的相对于ext0(546nm)的附加消光系数ext1(546nm)为最多0.01/cm，其中ext0(546nm)为在没有相应照射的情况下厚度为100mm的样品在波长为546nm处的消光系数；以及
·
在345w/cm2的功率密度下使用波长为455nm的激光照射40天后的厚度为100mm的样品在波长为644nm处的相对于ext0(644nm)的附加消光系数ext1(644nm)为最多0.01/cm，其中ext0(644nm)为在没有相应照射的情况下厚度为100mm的样品在波长为644nm处的消光系数。9.一种光束引导元件，包括根据前述权利要求中的任一项所述的玻璃或由根据前述权利要求中的任一项所述的玻璃组成。10.一种成像系统，包括：a)至少一个激光源b，其波长λ
b
在380nm至490nm的光谱范围内；以及b)根据权利要求9所述的光束引导元件，其特征在于，所述激光源b适用于在所述光束引导元件的至少一个点处产生大于10w/cm2的平均表面功率密度。11.根据权利要求1至8中的任一项所述的玻璃在投影仪或材料加工中的用途。
技术总结
本发明涉及一种在高光束功率密度下具有高颜稳定性的玻璃及其用途，特别是其在成像系统中的光束引导元件中的用途或作为光束引导元件的用途，例如在投影仪和材料加工中的用途。途。途。
技术研发人员：
R
受保护的技术使用者：
肖特股份有限公司
技术研发日：
2022.04.26
技术公布日：
2022/10/28
