Свинцово-германатные стекла являются перспективным материалом для создания оптических элементов. Однако получение таких стекол с высокой степенью однородности сопряжено с рядом технологических сложностей. В процессе синтеза может наблюдаться фазовое расслоение, при котором стекло разделяется на несколько аморфных фаз с различным химическим составом, что негативно сказывается на его оптических характеристиках (рассеяние, поглощение). Дополнительные трудности возникают при определении точного состава из-за высокого содержания свинца, способного искажать результаты анализов. Неравномерное испарение компонентов с поверхности стекла и недостаточное перемешивание расплава при синтезе также могут приводить к локальным вариациям состава. Для решения этих проблем предлагается метод картирования химического состава на основе лазерно-искровой эмиссионной спектроскопии (ЛИЭС), позволяющий визуализировать пространственное распределение элементов на поверхности образца. Приведены результаты исследования образцов свинцово-германатных стекол различного состава методом ЛИЭС, а также продемонстрировано различие получаемых результатов в зависимости от метода обработки спектральных данных.
Александра Александровна Савчук – аспирант, Научно-образовательный центр фотоники и оптоинформатики, Национальный исследовательский университет ИТМО (Университет ИТМО), Санкт-Петербург, Россия
Михаил Денисович Басманов – аспирант, Научно-образовательный центр фотоники и оптоинформатики, Национальный исследовательский университет ИТМО (Университет ИТМО), Санкт-Петербург, Россия
Владимир Анатольевич Асеев – кандидат физико-математических наук, доцент, Научно-исследовательский центр оптического материаловедения, Национальный исследовательский университет ИТМО (Университет ИТМО), Санкт-Петербург, Россия
Николай Валентинович Никоноров – доктор физико-математических наук, профессор, Научно-исследовательский центр оптического материаловедения, Национальный исследовательский университет ИТМО (Университет ИТМО), Санкт-Петербург, Россия
Иззатилло Нуритдинов – доктор физико-математических наук, профессор, Институт ядерной физики Академии наук Республики Узбекистан, поселок Улугбек, Ташкент, Республика Узбекистан
Аъзамкул А. Эшбеков – доктор физико-математических наук, доцент, Самаркандский государственный университет имени Шарофа Рашидова, Самарканд, Республика Узбекистан
Солиддин Н. Сражев – кандидат физико-математических наук, доцент, Самаркандский государственный университет имени Шарофа Рашидова, Самарканд, Республика Узбекистан
1. Rada S., Culea E. Structural and optical properties in gadolinium–aluminum–lead-germanate quaternary glasses // Journal of Non-Crystalline Solids. 2011. V. 357, No. 7. P. 1724 – 1728. URL: https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2011.01.017
2. Zur L. Structural and luminescence properties of Eu3+, Dy3+ and Tb3+ ions in lead germanate glasses obtained by conventional high-temperature melt-quenching technique // Journal of Molecular Structure. 2013. V. 1041. P. 50 – 54. URL: https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2013.02.036
3. Rao P. T. ESR and FT-IR studies on GeO2 substituted lead vanadate semiconducting glass system // International Journal of Structural Glass and Advanced Materials Research. 2019. V. 3, No. 1. P. 21 – 27. DOI: 10.3844/sgamrsp.2019.21.27
4. Martinez-Lopez C., Arroyo L., Almirall J. R. Homogeneity assessment of the elemental composition of windshield glass by µ-XRF, LIBS and LA-ICP-MS analysis // Forensic Chemistry. 2022. V. 27. P. 100384. URL: https://doi.org/10.1016/j.forc.2021.100384
5. Lipat’eva T. O., Lotarev S. V., Lipatiev A. S., Sigaev V. N. Precision laser welding of silica glass with iron-nickel alloy // Glass and Ceramics. 2021. V. 77, No. 11. P. 435 – 437. URL: https://doi.org/10.1007/s10717-021-00326-8
6. Sharma S., Khanna A., Fabian M. Structural, physical and thermal properties of lead germanate glasses // Journal of Non-Crystalline Solids. 2024. V. 638. P. 123068. URL: https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2024.123068
7. Munasinghe H. T., Wang Y., Badding M. E., et al. Fabrication and properties of lead-germanate glasses for high nonlinearity fibre applications // 39th European Conference and Exhibition on Optical Communication (ECOC 2013). Stevenage UK: IET, 2013. P. 264 – 266. URL: https://doi.org/10.1049/cp.2013.1361
8. Palasti D. J., Kohut A., Gerhes C., et al. Qualitative analysis of glass microfragments using the combination of laser-induced breakdown spectroscopy and refractive index data // Sensors. 2022. V. 22, No. 8. P. 3045. URL: https://doi.org/10.3390/s22083045
9. Gadoros P., Palasti D. J., Galbacs G., et al. Crater formation and damage optimisation on soda-lime glass for LIBS analysis // Journal of Laser Micro/Nanoengineering. 2023. V. 18, No. 1. DOI: 10.2961/jlmn.2023.01.2009
10. Ryan C. G., Clayton E., Griffin W. L., et al. SNIP, a statistics-sensitive background treatment for the quantitative analysis of PIXE spectra in geoscience applications // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 1988. V. 34, No. 3. P. 396 – 402. URL: https://doi.org/10.1016/0168-583X(88)90063-8
11. Henderson G. S., Amos R. T. The structure of alkali germanophosphate glasses by Raman spectroscopy // Journal of Non-Crystalline Solids. 2003. V. 328, No. 1 – 3. P. 1 – 19. URL: https://doi.org/10.1016/S0022-3093(03)00478-2
12. Henderson G. S., Bancroft G. M., Fleet M. E., Rogers D. J. Raman spectra of gallium and germanium substituted silicate glasses: variations in intermediate range order // American Mineralogist. 1985. V. 70, No. 9–10. P. 946 – 960.
13. Henderson G. S., Wang H. M. Germanium coordination and the germanate anomaly // European Journal of Mineralogy. 2002. V. 14, No. 4. P. 733 – 744. URL: https://doi.org/10.1127/0935-1221/2002/0014-0733
14. Ribeiro S. J. L., Dexpert-Ghys J., Piriou B., Mastelaro V. R. Structural studies in lead germanate glasses: EXAFS and vibrational spectroscopy // Journal of Non-Crystalline Solids. 1993. V. 159, No. 3. P. 213 – 221. URL: https://doi.org/10.1016/0022-3093(93)90225-M
15. Sigaev V. N., Stefanovich S. Y., Dejneka A. G., et al. Structure of lead germanate glasses by Raman spectroscopy // Journal of Non-Crystalline Solids. 2001. V. 279, No. 2–3. P. 136 – 144. URL: https://doi.org/10.1016/S0022-3093(00)00410-5
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2026.05.pp.024-038
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
