Hallo Leute,
dieser "spannungsgeladene" Thread hat mich veranlasst einige
Scheiben zu prüfen. Gegen meine Erwartung haben 3 der untersuchten
Rohlinge erhebliche innere Spannungen. Es handelt sich um 8" Duran
Rohlinge, die als Restbestände im Jahr 2001 von Schott Mainz
bezogen wurden. Insgesamt habe ich mir 7 Scheiben angesehen:
1) Borofloatrohling 10", Dicke: 25mm, von Stathis 2004,
absolut spannungsfrei
2) Borofloatrohling 6", Dicke: 20mm, von Materialzentrale 2003,
absolut spannungsfrei
3) Zerodurspiegel 6", Schott Mainz um 1980, spannungsfrei
(leichte Aufhellung?), beide Seiten geschliffen und poliert
4) Duranrohling 8", Dicke: ~ 35mm, Schott Mainz um 1980,
Einschlüsse, sonst spannungsfrei (Aufhellung?), beide Seiten
plangeschliffen, mit Öl bestrichen
5) Duranrohling 8", Dicke: ~ 35mm, Schott 2001 (Nr.1),
eine Seite plangeschliffen, mit Öl bestrichen
6) Duranrohling 8", Dicke: ~ 35mm, Schott 2001 (Nr.2),
beide Seiten plangeschliffen, mit Öl bestrichen
7) Duranrohling 8", Dicke: ~ 35mm, Schott 2001 (Nr.3),
eine Seite plangeschliffen, mit Öl bestrichen
Die Aufnahmen habe ich in einem Bild zusammengestellt, das ich als
"Greenhorn" mit weniger als 10 Postings aber nicht downloaden darf.
Falls Interesse besteht und ein erfahrenes "Mitglied" oder "Meister"
sich bereit erklären würde es für mich zu posten, bitte ich um eine
kurze Nachricht.
Ich überlege einen Versuch zu unternehmen die Rohlinge thermisch zu
entspannen. Christoph hat ja bereits über deutliche Verbesserungen
durch Tempern berichtet. Raphael und Alois haben auch schon eine
Menge Daten und Vorschläge mitgeteilt. Bezüglich des idealen
zeitlich Temperaturverlaufs für eine Feinkühlung bin ich mir aber
nicht sicher.
Hier nochmals die Daten von Alois:
Duran 50
Transformationstemperatur 525 °C
Untere Entspannungstemperatur: 515 °C
Obere Entspannungstemperatur: 550 °C
Erweichungstemperatur: 820 °C
Verarbeitungstemperatur: 1260 °C
Als totaler Laie auf dem Gebiet habe ich noch viele Fragen
an die Glasexperten:
1) Muß der Rohling im Ofen völlig eben auf einer
Schamottplatte aufliegen oder nur auf einzelnen Blöcken
hochgelagert werden? (Dumme Frage, wo kauft man Schamott,
beim Ofensetzer?)
2) Ist es sinnvoll die Rohlinge im Ofen zu stapeln?
(Sollte man dann Aufheiz- und Abkühlzeit verlängern? wieviel?)
3) Ist Aufheizen bis 560°C in 2h bei den gegeben Verspannungen ok?
Kann ich bei 560°C mit Sicherheit davon ausgehen, dass der Ofen
nicht versaut wird?
4) Dann 12h Halten von 560°C?
5) Absenken der Temp. mit etwa 1.5K/h auf 515K (30h)?
6) Dann Abkühlen mit 100K/h (5h)?
Was ist Eure Meinung?
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Noch kurz meine Interpretation des schwarzen Kreuzes: Läuft ein
linear polarisierter Lichtstrahl durch ein verspanntes Glasstück
so hängt die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts von der
Polarisationsrichtung ab. Es gibt 2 senkrecht aufeinander stehende
Richtungen (Hauptspannungsrichtungen) mit einer höheren und einer
niedrigeren Geschwindigkeit. Bei Polarisationsrichtungen,
die nicht mit den Hauptspannungsrichtungen übereinstimmen muss man
den Polarisationsvektor in 2 Komponenten zerlegen, die sich dann
unabhängig von einander mit den oben erwähnten Geschwindigkeiten
durch das Glas bewegen. Abhängig vom Geschwindigkeitsunterschied
(hängt seinerseits von der Größe der Spannungen ab), von der
Wellenlänge lambda des Lichts (daher kommen die Farben in den
Bildern) und von der Dicke des Glases, treten die zwei Komponenten
mit einem entsprechenden Phasenunterschied aus dem Glas aus.
Setzt man die nun außerhalb des verspannten Glases
laufenden, gegeneinander phasenversetzten Sinusschwingungen wieder
zusammen, so hat sich der Polarisationszustand in Vergleich zum
einfallenden Strahl geändert. Bei gleich großen Komponenten und
einer Phasenverschiebung von lambda/4 entsteht zirkulare
Polarisation, bei lambda/2 lineare Polarisation aber um 90° gegen
die ursprüngliche verdreht, bei 3*lambda/4 wieder zirkulare und bei
lambda ist der auslaufende Strahl vom einlaufenden nicht zu
unterscheiden. Im allgemeinen Fall entsteht elliptische Polarisation.
Das Polarisationsfilter vor dem Auge wird ja so gedreht, dass
der ursprüngliche Strahl komplett abgeblockt wird. Jede Abweichung
vom ursprünglichen Polarisationzustand führt aber zu einer Aufhellung
und verrät damit den durch die Verspannung hervorgerufenen
Phasenunterschied.
Nicht jede Verspannung führt aber zu einer Aufhellung. Entspricht
der Unterschied z.B. einer Wellenlänge lambda so merkt man von der
zu Grunde liegenden Spannung nichts. Für den Fall, dass die
ursprüngliche Polarisationsrichtung mit einer Hauptspannungsrichtung
zusammenfällt, gibt es keine Aufspaltung in 2 Komponenten. Daher
kann sich der Polarisationszustand auch nicht ändern und die
Spannungen bleiben wieder unentdeckt. Das ist meiner Meinung nach
auch die Ursache für die Entstehung des schwarzen Kreuzes bei
rotationssymmetrischen Spannungsverteilungen. Dass es sich nicht
mit dem Spiegel mitdreht ist auch klar. Die Stellung des Kreuzes
hängt ja von der primären Polarisationsrichtung ab. Ist die
Spannungsverteilung nicht rotationssymmetrisch, ändert sich die
Helligkeitsverteilung bei der Drehung des Spiegels aber schon.
Das schwarze Kreuz würde nicht entstehen, wenn man zirkular statt
linear polarisiertem Licht verwenden würde. Dann braucht man
allerdings auch ein entsprechendes Pol.-filter oder eine lambda/4
Platte. Mehr dazu und eine gute Erklärung der Grundlagen findet
man z.B. hier:
http://www1.physik.tu-muenchen…b/lectures/mw/mw_v04.html
M.f.G.,
Robert
Kühlen: 18h 200°C - 20°C (-10K/h)
