Münster 1997 – wissenschaftliches Programm
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DF: Dielektrische Festkörper
DF 4: Gläser
DF 4.3: Vortrag
Dienstag, 18. März 1997, 16:00–16:20, R2
Ermittlung von Größe und Konzentration submikroskopischer Kupferpartikel in Gläsern mittels Spektralellipsometrie — •S. KÜRBITZ, J. PORSTENDORFER und K.-J. BERG — Fachbereich Physik, Universität Halle-Wittenberg, Friedemann-Bach-Platz 6, 06108 Halle/S.
Zur Erzeugung spezieller lichttechnischer Eigenschaften wird die Schmelze eines entsprechenden Geräteglases mit Kupferverbindungen dotiert. Das entstehende Glas ist in üblichen Dicken undurchsichtig schwarz und erscheint nach der Verarbeitung zu Glühlampenkolben dunkelrot. Es wird allgemein angenommen, daß Kupferpartikel die Ursache der Färbung sind. Ein spektralphotometrischer Nachweis scheitert an zu hohen Optischen Dichten. Durch spektralellipsometrische Messungen wurde die Wellenlängenabhängigkeit der pseudooptischen Konstanten zwischen 350 und 800 nm ermittelt. Sie läßt sich gut beschreiben durch die eines Modells, das aus einer Rauhigkeitsschicht—modelliert durch eine Bruggeman-Effektiv-Medien-Schicht—auf einem Glas mit sphärischen Kupferpartikeln von 8 nm mittlerem Radius in einer Volumenkonzentration von 2 · 10−3 besteht. Dabei wurden der Absorptionskoeffizient und die Brechzahl dieses Glases nach Theorien von Mie bzw. Gans und Happel berechnet. Die zur Kontrolle der Methode transmissionselektronenmikroskopisch ermittelte Partikelgröße und Größenverteilung zeigten eine gute Übereinstimmung mit den im Modell verwendeten Werten.