Стекло оптическое

(производство). — Приготовление оптического С. как отдельная отрасль стеклоделия ведет свое начало со времени Гинана (Р. Guinand, часовщик из Брента, в Швейцарии); до этого пользовались для оптики подбором подходящего С. на стеклянных заводах. В общем приготовление С. для надобностей оптики по существу не представляет отличий, но требование особой чистоты и однородности массы, которые необходимы для правильности лучепреломления и светорассеивания, вызывают некоторые изменения в приемах обыкновенного стекловарения. Способность лучепреломления и светорассеивания зависит от состава и плотности С. Из таковых различают два главные сорта: тяжелое, богатое свинцом С. — флинтглас (flint-glass) и более легкое, щелочно-известковое С. — кронглас (crowns-glass). В флинтгласе количество окиси свинца нередко превышает количество кремнезема, как, напр., в тяжелом флинтгласе Фарадэя и Бонтана; в кронгласе количество щелочей нередко превышает отношение к извести против указаний основной формулы (см. Стеклянное производство), что делается в видах достижения надлежащих оптических свойств, поступаясь частью прочности; поэтому оптические С. требуют тщательного сохранения от сырости и др. вредных влияний (см. D-r Hovestadt, "Jenaer Glas.", 1900, и Bontemps, "Guide du verrier", 1868). Для возможной бесцветности оптического С. материалы производства выбираются самые чистые, с прибавлением перекиси марганца как обесцвечивающего вещества, так как окись свинца в большом количестве дает желтоватое окрашивание. Печи для приготовления оптического С. строятся обыкновенно на один горшок с 1 или 2 топками. На фиг. 1 представлена печь, покрытая железным колпаком (колпак вскрыт) с вытяжной трубой.

Фиг. 1. Печь для плавки оптического стекла. A — лавка с лавой, на которой стоит колпачный горшок; d — глиняный цилиндр с железным крючком; K и L — подставка с подвижным колесом, на котором лежит крючок; a, а — решетки; E — свод (колпак); l — отверстие для наблюдения за горшком и его поворачивания при выемке. От печи под колпак для вывода печных газов идут призывные трубы в общую трубу (на фиг. таких показано три).

Для сохранения С. от загрязнения плавка производится в закрытых (колпачных) горшках емкостью от 300—415 кг (Bontemps) до 600—1000 кг (Mantois). Варка в печах такого устройства продолжается 24—30 час., после чего приступают к перемешиванию сплава для получения возможной однородности С.; последняя операция представляет особенность производства оптического С. Когда по вынутой пробе убеждаются, что сплав освободился от пузырьков, в горшок вводят цилиндр из огнеупорной глины d. Как это видно на фигуре, цилиндр имеет внутри канал, в который вставляется конец железного крючка, что и составит вместе прибор для мешания. Перемешивание производится каждые 3—4 часа концентрическими кругами таким образом, чтобы цилиндр не касался дна и краев горшка. После каждого перемешивания железный крючок вынимается для охлаждения в воде, слабо подкисленной для очистки от образовавшейся на нем окалины, а в цилиндр вставляется другой, уже охлажденный и очищенный крючок. После нескольких таких перемешиваний с поочередным разогреванием массы до полного разжижения приступают к медленному охлаждению. Как бы хорошо ни была перемешана масса, в ней невозможно избежать образования волнистости и слоистости (свиль), легко замечаемых вследствие разности лучепреломления; это зависит от того, что стенки горшка находятся во время плавления в постоянной реакции с расплавленным С., причем образуются кремнеалюминаты, трудно растворимые, особенно в свинцовом С. Устранение кремнеалюминатов немыслимо, и потому получение возможно однородного сплава сводится к удалению свили из центральной его части, так как наружная часть, где ее будет наибольшее количество, может быть удалена по остывании горшка отбиванием, отпиливанием и сдиранием. Охлаждение сваренного С. производится или остуживанием самой печи, или перенесением горшка с массой для закаливания в каленицу (см. Стекляное производство); полное охлаждение происходит, смотря по величине горшка, в 6—10 дней. Обыкновенно остывшее в горшке С. получается с трещинами около стенок, разделяющими его на отдельные целики (bloc) более или менее значительной величины. При удачном закаливании получаются целики весом более 40 кг Мантуа (Mantois) в 1887 г. получил целик кронгласа в 240 кг, из которого приготовлен большой экваториал для обсерватории в Чикаго. Охлажденное С. очищается от черепков горшка отбиванием, затем каждый полученный целик подвергается исследованию на его чистоту простым глазом и лупою, отбрасывая те из них, которые имеют недостатки, или отбивая от них негодные части острым молотком. Все целики весом от 18 г могут быть употреблены на изготовление чечевиц. Если был получен целик больших размеров и предполагается изготовить из него диск для астрономического С., то он подвергается особому осмотру после шлифования и полирования плоскостей с диаметрально противоположных сторон в различных направлениях, и замеченные недостатки, смотря по положению их, выпиливаются посредством железной полосы с наждаком и водой. После удаления частей, заключающих свили и прочие недостатки, отобранные целики для придания им удобной формы подвергаются размягчению и формованию в особых печах. Размягчение производится в глиняных (огнеупорных) формах или железных рамках. Небольшим стеклам, идущим для биноклей и подзорных труб, придают квадратную форму. В Париже для этого приготовляют пластинки из флинтгласа величиной около 18—30 кв. стм и толщиной 6—10 мм. Для таких дисков, которые были получены Бонтаном (74 стм в диаметре) и Мантуа (1,05 м), приготовление форм, формование и постепенное охлаждение представляет большие трудности и требует, кроме особых для того приспособлений, продолжительного времени. Так, Мантуа употребил около 2 лет, чтобы приготовить диск для большого экваториала в Чикаго; полученный им для того целик в течение этого времени подвергался многократной обработке для удаления свилеватых частей и затем нескольким формованиям. Чтобы избежать образования кремнеалюминиевых соединений от действия стенок горшка и мешалки, Фарадэй приготовил для плавления оптического С. платиновый сосуд с такой же мешалкой. Однако такое применение платины не вошло в практику до сих пор, а также не найдено способа покрывать по предложению Фарадэя горшок и мешалку пленкой платины.

С. П. Петухов. Δ.