[发明专利]屏蔽X射线和γ射线的玻璃

说明书

技术领域

本发明涉及一种屏蔽X射线和γ射线的玻璃，以及用于制造该玻璃的可行方法。

背景技术

γ射线理解为与其产生方式无关的、量子能量超过200keV的射线。这相应于小于0.005nm的波长。在一般意义上，其是相对于X射线的限界。而X射线包括100eV到300keV之间的能量。

具有高的铅含量的屏蔽γ射线和X射线的玻璃已经在很多申请文件中已知。

这里提及的是，具有组成为34.3wt％SiO₂、5.6wt％K₂O和59.6wt％PbO的、由Schott Glas公司销售的玻璃Schott-Glas 8531。该玻璃组成可以由伦敦Chapman&Hall出版社1996年出版的“Schott Guide to Glass”第二版中132-133页的表格6.3获知。

EP 1 939 147 A1示出屏蔽γ射线的玻璃板，其中，该玻璃板具有高铅含量的玻璃组成并且突出的是，在厚度为10mm或者更大时，在波长为400nm的情况下的50％或者更大的总透光率。

由DE 454 430公开了具有大于50％的氧化铅以及最高10％的氧化锆的玻璃组成。在DE 454 430中，没有描述玻璃组成的百分比是摩尔％还是wt％。此外，DE 454 430公开了具有30％的SiO₂、5％的ZrO₂、60％的PbO和5％的K₂O的唯一的实施例。DE 454 430中没有明确公开，该玻璃组成可以加工成具有高透明度的板。

WO 2011/052336 A1示出具有从75wt％到82wt％的高铅含量和0.5wt％和5.5wt％之间的锆含量的含铅玻璃组成。在WO 2011/052336 A1中也存在如下问题，即这种玻璃不能加工成具有高透明度的板。

JP 2001/29444 A示出用于等离子显示器的材料，所述材料包括基础玻璃和玻璃填料的玻璃粉。基础玻璃和玻璃填料一样是具有50-75wt％PbO的高铅玻璃。JP 2001/29444 A中包括ZrO₂的玻璃的铅含量大于67wt％。

DE 102 03 226 A1示出具有55-88wt％PbO和0-10wt％ZrO₂的光学玻璃。根据DE 102 03 226 A1的光学玻璃尤其涉及用于投影目的的光学玻璃。在DE 102 03 226 A1中没有示出由这种玻璃制成的板。

所有上述的玻璃的缺点是，在制备上述玻璃时这些玻璃的结晶倾向，所述结晶倾向导致这种玻璃例如不能在拉伸处理中制造，因为他们对于这种拉伸处理而言结晶过快。另一问题可能是，在这种玻璃中，光的透射率严重地受限制。

优选地，结晶速率在如下温度范围内不应当超过0.1μm/min，所述温度范围限定在玻璃的熔融温度(在这种情况下，为熔融室中的混合物的熔融温度(Abschmelztemperatur))和在玻璃的粘度是10^6.5-7.0dPa.s情况下的温度之间。

液相温度是如下温度，超过所述温度以后，材料完全熔融。在实践中，其是从其不再能够观察到晶体的最高温度。相关地，对晶体的观察请参考下面的描述。

结晶速率在这里通过值定义，即对于具体温度测得的晶体的平均直径对时间的导数。如果结晶速率大于0.1μm/min，由于结晶的大小，需要再次以机械的方式抛光表面的晶体。由此，改进表面质量以及也改进玻璃板的透射率。

例如下拉或者上拉法用作为用于制造这种玻璃板的方法，但并不局限于此。

当然，这些玻璃也可以用其他方法、例如通过再次拉伸法、轧制方法或者在压制方法中以较小规格来制造。

在上拉法中，制造薄玻璃或者扁平玻璃，其中，玻璃带从下通过喷嘴和不同的轧辊向上拉伸经过冷却段。上拉方法突出的是优秀的表面质量和从0.8mm到20mm、优选0.8mm到10mm的较宽厚度范围。

替代上拉法，也可以使用下拉法作为拉伸方法。该下拉法优选用于制造薄玻璃或者超薄玻璃。在下拉法中，玻璃带同样通过多个轧辊也向下拉伸经过冷却段。在下拉法中，能够制造具有低表面粗糙度的玻璃带，所述表面粗糙度可以小于1nm，其中，该厚度范围一般在25μm到1.1mm的范围中。

根据现有技术的玻璃的另一缺点是其缺乏耐水解性，这尤其在清洁玻璃时、尤其在应用在医学领域时会导致问题。

发明内容