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半径方向に屈折率分布(GRIN)をもつ円筒状レンズ素子の作製、とりわけ、直径が10mm以上の大口径のGRINガラスの作製を目的とし、昭和63年度は、これまでの研究においてGRINガラスの作製に成功しているPbOーK_2OーB_2O_3ーSiO_2系について改良を行ない、この系についての研究を完成させることを最優先して、中心と周辺部との屈折本差を増大させるとともに、大型化をはかるために、以下の研究を行なった。
1.酢酸鉛および硝酸鉛を用いて鉛を多量に導入し、かつ大型で変形のないゲル構造を得る為の条件の検討。
2.湿潤ゲルの細孔中に酢酸鉛微結晶を迅速に沈澱、析出させるための置換液の検討。
3.ゲルの最適乾燥方法の検討。
その結果以下の知見を得た。
1.シリコンメトキシドをホウ酸水溶液で加水分解して作製したゾルに酢酸鉛の飽和水溶液を添加してゲル化させる際に、酢酸を加えると、気泡のとり込みのない、適度な強度をもつ大型ゲルが得られる。
2.得られた湿潤ゲルを炭酸鉛の飽和水溶液に浸漬して酢酸を一部抽出した後、ゲル中の液をアセトンーイソプロパノール混合液で置換すると、鉛含有量を極度に低減させることなく、酢酸鉛の微結晶を沈澱させることが出来る。
3.ゲルの乾燥は超臨界点乾燥法に従う必要があり、しかも高温における鉛ーキレートの生成を避ける為には、ゲル中の液体を二酸化炭素で置換した後、乾燥する必要がある。
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