DE1244433B

DE1244433B - Optical material and process for its manufacture

Info

Publication number: DE1244433B
Application number: DEE23394A
Authority: DE
Inventors: Donald Walther Roy; William Frazier Parsons
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1961-08-21
Filing date: 1962-08-17
Publication date: 1967-07-13

Description

Optisches Material und Verfahren zu dessen Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Material und auf ein Verfahren zu dessen Herstellung. Dieses Material soll das Licht vorzugsweise in den sichtbaren und infraroten Bereichen des elektromagnetischen Spektrums durchlassen, und es soll zur Verwendung, z. B. als Fenster, die gegenüber thermischem Stoß sehr stabil sind, in Satelliten, Geschossen, Projektilen und ähnlichen Vorrichtungen geeignet sein. Außerdem soll ein Verfahren zur Formung von solchem optischen Material geschaffen werden.Optical material and method of making the same The invention relates to an optical material and a method of making it. This material should preferably have the light in the visible and infrared ranges of the electromagnetic spectrum, and it is intended for use, e.g. B. as windows, which are very stable against thermal shock, in satellites, storeys, Projectiles and similar devices may be suitable. In addition, a procedure for forming such optical material.

Zur Herstellung von optischen Materialien, die Licht der sichtbaren und infraroten Bereiche durchlassen, ist es bekannt, natürliche vorkommende Kristalle aus Natriumchlorid zu verwenden. Diese Kristalle besitzen jedoch den Nachteil, daß die sehr weich und wasserunbeständig sind, weshalb die aus ihnen herstellbaren optischen Materialien eine nur sehr geringe Lebensdauer besitzen. Um die Lebensdauer der Materialien zu erhöhen, hat man daher die Natriumchloridkristalle auch schon mit Schichten aus anderen Materialien kombiniert. Dadurch ließ sich die Lebensdauer der Materialien jedoch nicht bedeutend verbessern. Außerdem sind derartige Materialien auf Grund ihres komplizierten Aufbaues nicht leicht herstellbar.For the manufacture of optical materials that make light the visible and allowing infrared regions to pass through, it is known to be naturally occurring crystals from sodium chloride to use. However, these crystals have the disadvantage that which are very soft and water-unstable, which is why the optical ones that can be made from them Materials only have a very short lifespan. To the life of the materials To increase it, you have the sodium chloride crystals already covered with layers combined with other materials. This reduced the life of the materials but does not improve significantly. In addition, such materials are due their complicated structure not easy to manufacture.

Es ist des weiteren bekannt, z. B. aus der USA.-Patentschrift 2 997 590, Einzelkristalle aus CdAs. zur Herstellung von Infrarotstrahlung durchlassenden Filtern zu verwenden. Da die Filter aus Einzelkristallen geschnitten werden, lassen sich nur relativ kleine Filter herstellen. Auch ist die Temperaturbeständigkeit der Filter im Hinblick auf den relativ niedrigen Schmelzpunkt des CdAs. gering, so daß sich derartige Filter nicht zum Einbau in Satelliten, Geschossen u. dgl. eignen.It is also known e.g. From U.S. Patent 2,997 590, single crystals from CdAs. for the production of infrared radiation transmitting To use filters. Since the filters are cut from single crystals, leave only produce relatively small filters. Also is the temperature resistance the filter in view of the relatively low melting point of the CdAs. small amount, so that such filters are not suitable for installation in satellites, projectiles and the like. suitable.

Schließlich ist aus der USA.-Patentschrift 2 865 253 auch noch ein achromatisches Linsensystem für einen Infrarotwellenbereich von 2 bis etwa 5 Mikron bekann. Das Linsensystem besitzt zwei Linsen aus Infrarotstrahlung durchlässigem Material. Die eine Linse besteht aus einem Arsentrisulfidglas und die andere aus Lithiumfiuorid. Die beiden Linsen sind dabei derart zusammengefügt, daß ein von ihnen eingeschlossener Raum eine konvexe Lichtlinse bildet. Infolge ihres komplizierten Aufbaues und ihrer geringen Hochtemperatur- und Bruchbeständigkeit eignen sich diese Linsensysteme ebenfalls nicht zum Einbau in Satelliten, Geschossen u. dgl.Finally, there is also one from US Pat. No. 2,865,253 achromatic lens system for an infrared wave range from 2 to about 5 microns known. The lens system has two lenses made of transparent infrared radiation Material. One lens is made of an arsenic trisulfide glass and the other is made of Lithium fluoride. The two lenses are joined together in such a way that one of space enclosed by them forms a convex light lens. As a result of their complicated Structure and their low high temperature and fracture resistance, these are suitable Lens systems also not for installation in satellites, storeys and the like.

Das Material der Erfindung besitzt die Nachteile der bekannten Materialien nicht. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem homogenen festen Körper aus polykristallinem Zinkselenid besteht. Zweckmäßig besitzt der homogene, feste Körper aus dem geformten Zinkselenid eine Dichte von 99 °/u bis zu und einschließlich der theoretischen Dichte.The material of the invention has the disadvantages of the known materials not. It is characterized in that it is made up of a homogeneous solid body polycrystalline zinc selenide. The homogeneous, solid body expediently possesses from the formed zinc selenide a density of 99 ° / u up to and including the theoretical density.

Dieses optische Material kann nach dem Verfahren der Erfindung aus Zinkselenidpulver in einer Druckform unter hohem Druck, bei hoher Temperatur und im Vakuum oder in inerter Atmosphäre zu einer festen, geformten Einheit aus transparentem Zinkselenid geformt werden. Die Form kann jede geeignete Gestalt aufweisen, um ein Fenster oder eine Linse eines gewünschten Umrisses zu bilden.This optical material can be made according to the method of the invention Zinc selenide powder in a printing form under high pressure, at high temperature and in a vacuum or in an inert atmosphere to a solid, shaped unit made of transparent Zinc selenide can be formed. The mold can have any suitable shape to accommodate a To form a window or lens of a desired outline.

In der Zeichnung ist dargestellt in F i g. 1 ein transparenter Körper aus polykristallinem Zinkselenid gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine Formvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung, teilweise im Schnitt, F i g. 3 eine gegenüber F i g. 2 geringfügig abgeänderte Formvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung, teilweise im Schnitt, F i g. 4 eine gegenüber der nach F i g. 2 etwas abgewandelte Formvorrichtung, F i g. 5 die Durchlässigkeit von transparentem, polykristallinem Zirkselenid für Weilen des infraroten Bereiches.In the drawing it is shown in FIG. 1 a transparent body of polycrystalline zinc selenide according to the invention, FIG. 2 a molding device for carrying out the method of the invention, partly in section, FIG. 3 a compared to F i g. 2 slightly modified molding device for performing the Method of the invention, partly in section, FIG. 4 one opposite the after F i g. 2 somewhat modified molding device, FIG. 5 the permeability of transparent, polycrystalline zirconium selenide for periods in the infrared range.

Die in F i g. 2 dargestellte Formvorrichtung besteht im wesentlichen aus der Basis 16, einer Silikondichtung 23, einem Block 9, einem Formzylinder 12 mit einem einschraubbaren Boden 32 sowie einem Preßstempel 17 mit einem Kopf 8, der mit einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung, beispielsweise dem Kolben einer hydraulischen Presse, verbunden werden kann, durch welchen der Stempel 17 senkrecht in den Formzylinder 12 hineingepreßt und wieder herausgezogen wird, wodurch das Zinkselenidpulver zu dem durch 10 dargestellten Körper gepreßt wird.The in F i g. The molding device shown in FIG. 2 consists essentially from the base 16, a silicone seal 23, a block 9, a forme cylinder 12 with a screw-in bottom 32 and a ram 17 with a head 8 with a drive device, not shown, for example the piston of a hydraulic press, through which the The punch 17 is pressed vertically into the forme cylinder 12 and pulled out again is pressed, thereby pressing the zinc selenide powder into the body represented by 10 will.

Der Kopf 8 ist durch Metallbälge 20 mit einem Ring 18 verbunden, wodurch um den oberen Teil des Stempels 17 eine Vakuumkammer geschaffen wird.The head 8 is connected by metal bellows 20 to a ring 18, whereby around the upper part of the punch 17 a vacuum chamber is created.

Der Formzylinder 12 und der untere Teil des Stempels 17 sind von einem Zylinder 21 umgeben. Der Zylinder 21 ruht auf dem Block 7. Um den Zylinder 21 ist ein feuerbeständiges Gehäuse 24 mit Heizkanälen 11 für elektrische Heizspulen angeordnet, die über das Anschlußstück 27 mit einer Stromquelle verbunden sind.The forme cylinder 12 and the lower part of the stamp 17 are of one Surrounding cylinder 21. The cylinder 21 rests on the block 7. Around the cylinder 21 is a fire-resistant housing 24 with heating channels 11 for electrical heating coils, which are connected to a power source via the connector 27.

Konzentrisch zum Zylinder 21 ist ein Zylinder 29 angeordnet, der eine Vakuumkammer 30 bildet, die durch die Dichtungen 23 und 26 sowie die Platten 16 und 19 gebildet wird. Um die Außenseite des Zylinders 29 verlaufen Kühlschlangen 25. Die Vakuumkammer 30 kann über die Leitung 24 evakuiert werden. Die Deckplatte 19 wird mit der Basis 16 durch Schraubenbolzen 22 zusammengehalten.Concentric to the cylinder 21, a cylinder 29 is arranged, the one Vacuum chamber 30 is formed by the seals 23 and 26 and the plates 16 and 19 is formed. Cooling coils run around the outside of the cylinder 29 25. The vacuum chamber 30 can be evacuated via the line 24. The cover plate 19 is held together with the base 16 by bolts 22.

Die Temperatur kann durch Thennoelemente 28 und 31 gemessen werden.The temperature can be measured by thennoelements 28 and 31.

Der Block 13, der von dem Block 9 durch einen thermischen Isolator 15 getrennt ist, und der Formzylinder 12 mit dem angeschraubten Boden 32 bestehen vorzugsweise aus Molybdän oder einer Molybdäniegierung. Der Block 9 kann aus Chromnickelstahl oder rostfreiem Stahl bestehen. Der Stempel 17, der Formzylinder 12 und der Block 13 können auch aus einer Legierung aus Molybdän-, Titan- oder einer Molybdän-, Titan- und Zirkonlegierung bestehen.The block 13 separated from the block 9 by a thermal insulator 15 is separated, and the forme cylinder 12 with the screwed-on base 32 exist preferably made of molybdenum or a molybdenum alloy. The block 9 can be made of chrome-nickel steel or stainless steel. The punch 17, the forme cylinder 12 and the block 13 can also be made of an alloy of molybdenum, titanium or a molybdenum, titanium and zirconium alloy.

Die in F i g. 2 dargestellte Vorrichtung kann wie folgt betrieben werden: In den Hohlraum des Formzylinders 12 unter den Stempel 17 wird Zinkselenidpulver gebracht. Die Kammer 30 wird dann durch die Leitung 24 evakuiert. Daraufhin wird Kühlwasser durch die Kühlschlangen 25 und durch nicht dargestellte Platten der hydraulischen Presse geleitet, worauf denHeizspulen in den Kanälen 11 über das Anschlußstück 27 elektrischer Strom zugeführt wird. Die Temperatur wird mittels Platin-Rhodium-Thermoelementen 28 und 31 überwacht. Die Vorrichtung wird erhitzt, bis die Temperatur durch Anzeige des Thermoelementes 31 112I° C erreicht hat. Diese Temperatur wird unter Vakuum 15 Minuten lang aufrechterhalten. Danach wird die Temperatur auf 982° C verringert. Zeigt das Thermoelement 31 eine Temperatur von 982° C an, wird die nicht dargestellte hydraulische Presse auf den Kopf des Stempels 17 einwirken gelassen. Dabei wird auf das Zinkselenidpulver ein Druck von etwa 2110 kg/cm2 ausgeübt. Der Druck wird 15 bis 30 Minuten lang aufrechterhalten, wobei eine angezeigte Temperatur von etwa 982° C aufrechterhalten wird. Die angezeigte Temperatur, bei welcher optimale Ergebnisse erhalten werden, kann von Vorrichtung zu Vorrichtung um etwa @ 10 °lo schwanken. Nach dem Pressen wird der auf das Pulver ausgeübte Druck aufgehoben und aus einem nicht dargestellten Behälter Argon oder ein anderes inertes Gas in die Kammer 30 eingeführt. Die Vorrichtung wird dann auf etwa 205° C abkühlen gelassen. Die genau anzuwendende Temperatur und die Heizdauer hängen von dem jeweils verwendeten Rohmaterial und vom Umfang einer Vorreinigung des Pulvers ab.The in F i g. The device shown in FIG. 2 can be operated as follows Zinc selenide powder is placed in the cavity of the forme cylinder 12 under the punch 17 brought. Chamber 30 is then evacuated through line 24. Then will Cooling water through the cooling coils 25 and through not shown plates of the hydraulic Press passed, whereupon the heating coils in the channels 11 via the connecting piece 27 electric current is supplied. The temperature is measured using platinum-rhodium thermocouples 28 and 31 monitored. The device is heated until the temperature is indicated by the display of thermocouple 31 has reached 112I ° C. This temperature is under vacuum Hold for 15 minutes. The temperature is then reduced to 982 ° C. If the thermocouple 31 shows a temperature of 982 ° C., the temperature not shown is used hydraulic press applied to the head of the punch 17. It will a pressure of about 2110 kg / cm2 was applied to the zinc selenide powder. The pressure will Maintain for 15 to 30 minutes with an indicated temperature of about 982 ° C is maintained. The displayed temperature at which optimal results can vary from device to device by about @ 10 ° lo. After pressing, the pressure applied to the powder is released and out of one container (not shown) argon or another inert gas into the chamber 30 introduced. The device is then allowed to cool to about 205 ° C. Exactly The temperature to be used and the heating time depend on the raw material used and the extent of pre-cleaning of the powder.

Nachdem der Stempel 17 aus dem Zylinder 12 zurückgezogen ist, läßt man den polykristallinen, transparenten Zinkselenidkörper 10 auf etwa Raumtemperatur abkühlen und entnimmt ihn der Vorrichtung.After the punch 17 is withdrawn from the cylinder 12, can the polycrystalline, transparent zinc selenide body 10 to about room temperature cool and remove it from the device.

Gemäß F i g. 3 wird an Stelle des angeschraubten Bodens 32 der Vorrichtung gemäß F i g. 2 ein Formeinsatz 34 verwendet, auf den das pulverförmige Zinkselenid 10 gegeben wird.According to FIG. 3 is used in place of the screwed-on bottom 32 of the device according to FIG. 2 a mold insert 34 is used, on which the powdery zinc selenide 10 is given.

Die in F i g. 4 dargestellte Ausführungsform einer Formvorrichtung nach der Erfindung besitzt eine Hochfrequenzheizung 64. Der Aufbau der Vorrichtung ist dem Aufbau der in F i g. 2 dargestellten Vorrichtung im übrigen jedoch sehr ähnlich.The in F i g. 4 illustrated embodiment of a molding device according to the invention has a high-frequency heater 64. The structure of the device is the structure of the in F i g. However, the device shown in FIG. 2 is also very great similar.

Die Vorrichtung besteht aus dem Formzylinder 42 mit dem Formeinsatz 34, dem Block 43, dem Isolator 44 und den Lagerblöcken 45 und 46. Der Block 46 ruht dabei auf der Basis 47. Auf der Basis 47 ist ein zylindrischer Block 63 angeordnet, durch den eine Vakuumleitung 65, eine Leitung 66 zum Aufheben des Vakuums und eine Thermoelementleitung 71 mit einem Thermoelement 67 hindurchgehen. über ein Wasserrohr 70 ist der Block 63 an eine nicht dargestellte Wasserleitung angeschlossen. Auf dem Block 63 sitzt ein Quarzzylinder 62, der über Dichtungen 68 mit der Platte 57 in Verbindung steht. Der Zylinder 62 und der Block 63 bilden gemeinsam eine Vakuumkammer 73, deren oberer Teil durch die Platte 57 mit Kühlwasserkanälen 56 abgeschlossen wird, die durch die Leitung 72 gespeist werden. Auf den Kanälen 56 sitzt eine Dichtung 55, die durch die Platte 59 in ihrer Stellung gehalten wird. Die ganze Vorrichtung wird durch eine Anzahl von Klemmschrauben 58 zusammengehalten.The device consists of the form cylinder 42 with the form insert 34, the block 43, the insulator 44 and the bearing blocks 45 and 46. The block 46 is at rest on the base 47. A cylindrical block 63 is arranged on the base 47, through which a vacuum line 65, a line 66 for releasing the vacuum and a Pass thermocouple lead 71 with a thermocouple 67. via a water pipe 70, the block 63 is connected to a water line, not shown. on a quartz cylinder 62 is seated in the block 63 and is connected to the plate 57 via seals 68 communicates. The cylinder 62 and the block 63 together form a vacuum chamber 73, the upper part of which is closed off by the plate 57 with cooling water channels 56 fed through line 72. A seal is seated on the channels 56 55 held in place by plate 59. The whole device is held together by a number of clamping screws 58.

Der Preßstempel48 erstreckt sich durch eine Öffnung in der Platte 57. Die Bewegungsfreiheit des Stempels und eine Vakuumdichtung werden durch Metallbälge 53 gewährleistet, die am Kopf 54 des Stempels 48 und auf der Platte 57 befestigt sind.The ram 48 extends through an opening in the plate 57. The freedom of movement of the ram and a vacuum seal are provided by metal bellows 53, which is attached to the head 54 of the punch 48 and to the plate 57 are.

Der Preßstempel 48 besteht aus drei Abschnitten. nämlich einem Abschnitt 49, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, einem Abschnitt 50 aus einer Chrom-Nickel-Legierung und einem Abschnitt 52 aus Molybdän. Zwischen den Abschnitten 49 und 50 und zwischen den Abschnitten 50 und 52 sind Isolatoren 51 angeordnet. Diese sowie der Isolator 44 bestehen aus einem aus Asbest und Zement zusammengesetzten Material oder aus einem Material mit ähnlichen wärmeisolierenden Eigenschaften, das hohen Temperaturen und Drucken widersteht. Der Zylinder 42. der Block 43 und der Formeinsatz 34, in dem sich das Zinkselenidpulver 41 befindet, bestehen vorzugsweise aus Molybdän oder einer Molybdänlegierung. Der Block 45 besteht aus einer Chrom-Nickel-Legierung und der Block 46 aus einer Chrom-Nickel-Legierang oder aus rostfreiem Stahl. Die Platten 57 und 59, die Basis 47 und der zylindrische kammerartige Block 63 können aus Aluminium bestehen.The ram 48 consists of three sections. namely a section 49, preferably made of stainless steel, a section 50 made of a chromium-nickel alloy and a portion 52 made of molybdenum. Between sections 49 and 50 and between insulators 51 are arranged in sections 50 and 52. These as well as the isolator 44 consist of a material composed of asbestos and cement or of a material with similar thermal insulation properties that can handle high temperatures and resists printing. The cylinder 42, the block 43 and the mold insert 34, in which is the zinc selenide powder 41 are preferably made of molybdenum or a molybdenum alloy. The block 45 consists of a chromium-nickel alloy and the block 46 is made of a chromium-nickel alloy or of stainless steel. The plates 57 and 59, the base 47 and the cylindrical chamber-like block 63 may be made of aluminum exist.

Da Molybdän für eine ausreichende Kopplung mit einem Hochfrequenzfeld nicht geeignet ist, ist um den Formzylinder 42 eine eng angepaßte Graphitmanschette 60 angeordnet. Das Hochfrequenzfeld erhitzt die Graphitmanschette 60, die die Wärme auf die Formteile überträgt. Die Vorrichtung kann jedoch auch ohne Graphitmanschette betrieben werden. In diesem Falle bestehen der Stempelabschnitt 52, der Zylinder 42 und der Block 43 aus einem Material, das zu einer ausreichenden Kopplung mit dem Hochfrequenzfeld geeignet ist, beispielsweise aus einer Hoch temperatumickellegierung.Because molybdenum for a sufficient coupling with a high frequency field is not suitable, there is a tightly fitted graphite sleeve around the forme cylinder 42 60 arranged. The high frequency field heats the graphite sleeve 60, which absorbs the heat transfers to the molded parts. However, the device can also be used without a graphite sleeve operate. In in this case exist the stamp section 52, the cylinder 42 and the block 43 made of a material that is sufficient Coupling with the high-frequency field is suitable, for example from a high-temperature nickel alloy.

Die Vorrichtung gemäß F i g. 4 kann im wesentlichen in gleicher Weise betätigt werden wie die Vorrichtung gemäß F i g. 2. Auf Grund der Hochfrequenzbeheizung kann der Heizablauf jedoch beträchtlich verringert werden.The device according to FIG. 4 can be done in essentially the same way are operated like the device according to FIG. 2. Due to the high frequency heating however, the heating process can be reduced considerably.

Bei Einhaltung der beschriebenen Versuchsbedingungen wurden optimale Ergebnisse erhalten. Transparente, polykristalline Zinkselenidfenster zufriedenstellender Eigenschaften konnten jedoch auch bei Temperaturen von 843 bis 1093° C hergestellt werden.If the test conditions described were observed, optimal Get results. Transparent polycrystalline zinc selenide windows more satisfactory However, properties could also be produced at temperatures of 843 to 1093 ° C will.

Die Drücke können zwischen etwa 703 und 3520 kg/cm2 schwanken. Bei Drücken von weniger als 703 kg/cm2 können Formkörper erhalten werden, die nicht homogen sind. Drücke über 2110 kg/cm2 scheinen eine weitere Qualitätsverbesserung nicht zur Folge zu haben.The pressures can vary between approximately 703 and 3520 kg / cm2. at Pressures of less than 703 kg / cm2 can be obtained molded articles that do not are homogeneous. Pressures above 2110 kg / cm2 appear to be a further quality improvement not to result.

Die Preßzeit kann zwischen etwa 5 und 50 Minuten liegen. Bei Preßzeiten unter 15 Minuten können nicht ausgepreßte Formkörper erhalten werden.The pressing time can be between about 5 and 50 minutes. At press times Unexpressed moldings can be obtained in less than 15 minutes.

Ein Problem beim Heißverpressen von Zinkselenid besteht in der Reinigung der Verbindung von Fremdstoffen. Zum Zwecke der Reinigung kann das Pulver in der Formkammer vor dem Preßvorgang unter Vakuum 15 bis 30 Minuten lang auf etwa 1121° C erhitzt werden. Das Pulver kann jedoch auch, bevor es in die Formkammer gegeben wird, in einem langsamen Wasserstoffgasstrom 6 Stunden lang auf etwa 950° C erhitzt werden. Anschließend kann es dann in die Formkammer gebracht werden. Durch diese Vorbehandlung des Pulvers kann die darauf folgende Vakuumausheiztemperatur auf etwa 1081° C verringert werden. Die Reinigungsbedingungen können je nach dem Ursprung des verwendeten Ausgangsmaterials etwas voneinander abweichen.One problem with hot-pressing zinc selenide is cleaning the connection of foreign matter. For cleaning purposes, the powder can be in the Before the pressing process, mold chamber to about 1121 ° under vacuum for 15 to 30 minutes C. However, the powder can also be added to the molding chamber before it is heated to about 950 ° C for 6 hours in a slow stream of hydrogen gas will. It can then be brought into the molding chamber. Through this The subsequent vacuum bake-out temperature can be pretreated to approx 1081 ° C. The cleaning conditions may vary depending on the origin of the raw material used differ slightly from each other.

Um beim Preßvorgang eine unerwünschte Bindung zwischen dem Zinkselenid und den Formteilen zu verhindern, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die mit dem Zinkselenid in Kontakt stehenden Formteile mit einem leichten Graphitüberzug zu überziehen. Dadurch wird ein Ankleben des Pulvers und ein Rissigwerden des Preßkörpers verhindert. Es kann auch vorteilhaft sein, den Formhohlraum mit einer dünnen Folie eines Materials, wie Wolfram, auszu kleiden.To avoid an undesirable bond between the zinc selenide during the pressing process and to prevent the molded parts, it has proven to be useful to use the Zinc selenide in contact with molded parts with a light graphite coating overlay. This causes the powder to stick and the compact to crack prevented. It can also be advantageous to cover the mold cavity with a thin film of a material such as tungsten.

Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Zinkselenidformkörperkönnen in Metallringen befestigt werden, die als Montageoberflächen verwendet werden können.The zinc selenide molded bodies which can be produced by the process of the invention can mounted in metal rings that can be used as mounting surfaces.

Da Zinkselenid einen hohen Brechungsindex von etwa 2,89 am roten Ende des sichtbaren Spektrums besitzt, ist es ein stark brechendes Material. Es kann zu Linsen von großem Lichtsammelvermögen verarbeitet werden. So kann man Bleisulfid oder anderes infrarotempfindliches Material auf eine Zinkselenidlinse aufbringen, um einen verbesserten Infrarotdetektor herzustellen. Das Zinkselenid erhöht gewöhnlich die Strahlungsdichte des Photodetektors.Because zinc selenide has a high index of refraction of around 2.89 on the red end of the visible spectrum, it is a highly refractive material. It can can be processed into lenses of great light gathering power. So you can use lead sulfide or apply other infrared sensitive material to a zinc selenide lens, to make an improved infrared detector. The zinc selenide usually increases the radiation density of the photodetector.

Das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte heißgepreßte Zinkselenid läßt sich gut polieren. Es besitzt eine gelbe Farbe. Das heißgepreßte polykristalline Material überträgt gut in einem Bereich von 0,5 Mikron bis etwa 21 Mikron, wie sich aus F i g. 5 ergibt. Wegen seines hohen Brechungsindex tritt ein merklich hoher Lichtverlust durch Reflexion ein. Dieser kann jedoch durch Aufbringen eines antireflektierenden Überzuges verringert werden. Das Ursprungsmaterial kann dabei ein ausgezeichneter Infrarotübertrager sein. Zinkselenid ist in Wasser fast unlöslich, so daß es sich bei Feuchtigkeitsprüfungen zufriedenstellend verhält.The hot pressed zinc selenide made by the process of the invention can be polished well. It is yellow in color. The hot-pressed polycrystalline Material transfers well in a range from 0.5 microns to about 21 microns, such as yourself from Fig. 5 results. Because of its high refractive index, a noticeably higher one occurs Loss of light due to reflection. However, this can be done by applying an anti-reflective coating Coating can be reduced. The original material can be an excellent one Be an infrared transmitter. Zinc selenide is almost insoluble in water, so it is behaves satisfactorily in moisture tests.

Die Dichte des nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Zinkselenides kann nach dem hydrostatischen Wägeverfahren gemessen werden, das auf Seite 104 im Kapitel III über die Dichte in dem Buch von A. W e i ß b e r g e r, »Physical Methods of Organic Chemistry«, Bd. 1, Interscience Publishers, Inc., New York, 1945, beschrieben ist. Das Verfahren ist auch beschrieben im Abschnitt 4.1.3.3 des 6. Bandes, Teil A, des Buches »Methods of Experimental Physics«, Academic Press, New York, 1959.The density of the zinc selenide produced by the process of the invention can be measured using the hydrostatic weighing method described on page 104 in Chapter III on density in the book by A. We ß b e r g e r, “Physical Methods of Organic Chemistry "Vol. 1, Interscience Publishers, Inc., New York, 1945 is. The procedure is also described in Section 4.1.3.3 of Volume 6, Part A, of the book Methods of Experimental Physics, Academic Press, New York, 1959.

Abweichungen von der theoretischen Dichte zeigen Einschlüsse zweiter Phase beim Pressen an, ebenso wie Verunreinigungen oder Porosität.Deviations from the theoretical density show inclusions of the second Phase during pressing, as well as impurities or porosity.

Claims

Claims: 1. Optical material, the light of the visible and the infrared range of the electromagnetic spectrum, d a d u r c h G e k e n n n -z e i c h n e t that it consists of a homogeneous solid of polycrystalline Zinc selenide.

2. Material according to claim 1, characterized in that it of zinc selenide having a density in the range of 99% up to and including the theoretical density.

3. Method of manufacturing the material according to the Claims 1 and 2, characterized in that zinc selenide powder in a vacuum or in an inert atmosphere under a pressure in the range from 703 to 3520 kg / cm2 and at at a temperature in the range of 843 to 1093 ° C.

4. Procedure according to Claim 3, characterized in that the zinc selenide powder is under pressure of about 2110 kg / cm2 is hot-pressed at a temperature of 982 ° C in a vacuum. References considered: USA: Patent Nos. 2,512,257, 2,865,253.