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リン酸塩ガラスは、さまざまな金属のメタリン酸塩で構成された光学ガラスの一種です。ケイ酸塩ガラスのSiO 2の代わりに、ガラス形成基板はP 2 O 5です。
発見
アメリカンオプティカルカンパニーのアレクシス・G・ピンカス博士は、マンハッタン計画時代のオークリッジの研究者にリン酸アルミニウムガラスのサンプルを供給し、1945年にコロンビア大学の研究者のメモに、逸話的に発明者と呼ばれています。[1]
物理的特性
P 2 O 5 は少なくとも4つの形で結晶化します。最もよく知られている多形（図を参照）は、P 4 O 10分子で構成されています。他の多形はポリマーですが、いずれの場合もリン原子は酸素原子の四面体によって結合されており、そのうちの1つは末端P = O結合を形成しています。O型は、相互に連結したP 6 O 6リングからなる層状構造を採用しており、特定のポリケイ酸塩が採用する構造と似ています。[2]
リン酸塩ガラスはフッ化水素酸に対して非常に耐性があり、酸化鉄を加えることで効率的な熱吸収剤として機能します。
リン酸鉄ガラスとリン酸鉄鉛ガラスは、放射性廃棄物の固定化のためのホウケイ酸ガラスの代替品である。[3]
ユニークな特性
リン酸塩ガラスは、希土類イオンを高濃度にドーピングした光ファイバー用としてはシリカガラスよりも有利である。 [4] [5]
フッ化物ガラスとリン酸ガラスを混ぜたものがフッ化リン酸ガラスです。
銀含有リン酸ガラスはリン酸ガラス線量計に使用されています。このガラスは、電離放射線に曝露された後に紫外線を照射されると、線量に比例した量の蛍光を発します。[6]
いくつかのリン酸ガラスは生体適合性があり水溶性であり、人体内で分解可能な組織や骨の足場として使用するのに適しています。[7]
参考文献
- ^ 「無水フッ化水素および六フッ化ウランの取り扱いにおけるシリカフリーガラスの使用に関する注記」コロンビア大学。1945年9月。2018年2月15日閲覧。
- ^ Karabulut M, Melnik E, Stefan R, Marasinghe GK, Ray CS, Kurkjian CR, Day DE (2001). 「リン酸ガラスの機械的および構造的特性」(PDF) . Journal of Non-Crystalline Solids . 288 (1–3): 8–17. Bibcode :2001JNCS..288....8K. doi :10.1016/S0022-3093(01)00615-9. 2016-08-05にオリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ^ 「ハンフォードLAWの代替廃棄物としてのリン酸鉄ガラス」（PDF）。パシフィック・ノースウェスト国立研究所。2003年2月。 2010年3月22日閲覧。
- ^ Rüdiger Paschotta. 「シリカファイバー」。レーザー物理と技術百科事典。RP Photonics Consulting GmbH 。 2010年3月22日閲覧。
- ^ Karabulut M, Melnik E, Stefan R, Marasinghe GK, Ray CS, Kurkjian CR, Day DE (2001). 「リン酸ガラスの機械的および構造的特性」(PDF) . Journal of Non-Crystalline Solids . 288 (1–3): 8–17. Bibcode :2001JNCS..288....8K. doi :10.1016/S0022-3093(01)00615-9.
- ^ 「リン酸ガラス線量計」。欧州原子力学会。 2010年3月22日閲覧。
- ^ Bitar M、C Knowles J、Lewis MP、Salih V (2005 年 12 月)。「骨靭帯接合部の修復のための可溶性リン酸ガラス繊維」。Journal of Materials Science: Materials in Medicine。16 ( 12): 1131–6。doi : 10.1007 /s10856-005-4718-3。PMID 16362212。S2CID 28879856 。