(81)【指定国】
AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
超低膨張チタニア−シリカガラス。本ガラスは、高ヒドロキシル含有量を有し、かつ任意選択的に、1種またはそれ以上のドーパントを含む。代表的な任意選択のドーパントとしては、ホウ素、アルカリ元素、アルカリ土類元素、またはNb、Ta、Al、Mn、Sn、CuおよびSnなどの金属が含まれる。本ガラスは、ヒドロキシル含有量を増加させるための蒸気圧密を含むプロセスによって調製される。高ヒドロキシル含有量またはドーパントと高ヒドロキシル含有量との組合せによって、ガラスの仮想温度が低下し、非常に低い熱膨張係数(CTE)、低い仮想温度(T
0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントをさらに含んでなることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載のガラス。
【発明を実施するための形態】
【0037】
低いCTE(本明細書中、膨脹率とも記載される熱膨張係数)および低いCTE勾配(本明細書中、膨脹率勾配とも記載される、温度に対するCTEの関数依存性の勾配)は、EUVLステッパー用の光学系のミラーおよびフォトマスク用のブランク(基体)として使用される材料に関して、重要な必要条件である。低下したCTE勾配を有する材料は、改善された熱および形状安定性を提供し、したがって、EUVLシステムにおけるより高パワーの使用を可能にする。より高パワーのEUV暴露供給源は、EUVL加工におけるより高い生産性(ウエハ処理量)を導くであろう。
【0038】
例示された実施形態は、低いCTE勾配、ならびに仮想温度(T
f)、CTE、CTE勾配および/またはゼロクロスオーバー温度(T
zc)の高い空間的均一性を特徴とする変性チタニア−シリカガラスを提供する。変性チタニア−シリカガラスは、EUVLプロセッシングシステム、ならびに材料の優れた熱および寸法安定性が必要とされる他の用途におけるミラー、他の光学系およびフォトマスク用に、優れた基体材料である。加えて、変性チタニア−シリカガラスは、より少ない体積で配置され、そして投影光学系用のミラーブランクの臨界領域におけるインサートとして使用することができる。投影光学系で使用されるミラーは、10cm〜60cmの範囲の直径を有することが可能であり、将来的にはさらにより大きくなり得る。ミラーの全費用は、ミラー基体の臨界領域を識別し、そしてより専門化された低CTE材料の使用を、性能に対して不可欠の基体の限定部分に限定することによって、減少させることができる。基体のバランスは、従来のチタニア−シリカガラスと同様に維持することができる。EUVLシステム素子の臨界領域でのインサートの使用は、一般に、所有の米国特許出願公開第2013/0047669A1号明細書および同第2013/0052391A1号明細書に開示されている。上記特許出願公開の開示は、本明細書に参照によって組み込まれる。
【0039】
本開示は、EUVL光学システム用の改良されたガラスを提供する。このガラスは、低CTEおよび低CTE勾配を特徴とする。このガラスのCTEおよびCTE勾配は、現在EUVL光学的系で使用されている従来の二成分チタニア−シリカガラス(TiO
2−SiO
2)のCTEおよびCTE勾配以上の有意な改善を表す。本開示のガラスは、高ヒドロキシル(OH)濃度を含む変性チタニア−シリカガラスである。ガラスは、任意選択的に、1種またはそれ以上のドーパントをさらに含み得る。本変性チタニア−シリカガラスにおいて観察されるCTEおよびCTE勾配における改善は、焼なましサイクルのみの調整を通しての従来のチタニア−シリカガラスに関して可能な改善を超過する。あるいは、CTE勾配の目標とされる減少は、従来のチタニア−シリカガラスによって可能であるものよりも少ないか、または迅速な焼なましサイクルにおいて、本変性チタニア−シリカによって得ることが可能である。結果として、製造費および時間が大いに削減される。
【0040】
本ガラスの改善された熱特性は、組成的および構造的変化の組合せによって達成される。組成的に、本ガラスは、高濃度のヒドロキシル基を含むように変性されたチタニア−シリカガラスである。ガラスは任意選択的に1種またはそれ以上のドーパントを含み得る。代表的なドーパントとしては、B、Li、Na、K、Ca、Mg、Nb、Ta、Al、Cu、SnおよびMnが含まれる。本ガラス組成物の成分の濃度は、本明細書中、重量パーセント(重量%)または重量によるパーツ・パー・ミリオン(ppm)で表される。
【0041】
構造的に、焼なましサイクルは、望ましいガラス構造および望ましい仮想温度を得るために制御される。焼なましが、従来のチタニア−シリカガラスにおいて、40%までの膨脹率勾配の減少を導く構造的改良を提供することが可能であることは知られている。膨脹率勾配のさらなる減少は、本開示の組成的に変性されたチタニア−シリカガラスの焼なまし時に可能である。さらに、焼なましサイクルの制御を通して、変性チタニア−シリカガラスの仮想温度(T
f)、CTEおよびクロスオーバー温度(T
ZC)の非常に均一な空間的分布を得ることが可能である。
【0042】
以下の記載は、指定された加熱もしくは冷却速度において、および/または指定された時間に、指定された温度から、もしくは指定された温度に、もしくは指定された温度間での加熱および冷却のステップを含む、種々の熱処理を示す。他に指定されない限り、温度および加熱もしくは冷却速度は、熱処理が生じる炉の作動条件を示す。特定の温度まで加熱する(または冷却する)およびガラスを加熱する(またはガラスを冷却する)という記載は、炉の条件が、特定の温度を提供するように設定されることを意味する。同様に、特定の加熱速度(もしくは加熱の速度)または冷却速度(もしくは冷却の速度)という記載は、炉の条件が、特定の加熱速度または特定の冷却速度を提供するように設定されることを意味する。しかしながら、炉の温度または加熱もしくは冷却速度の設定と、ガラスの条件が炉の設定に適合する時間との間にラグタイムがあり得ることを当業者は理解および認識する。結果として、ガラスにおける実際の条件は、炉の条件によって相違し得る。
【0043】
一実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と、84.0重量%〜91.0重量%のSiO
2と、900ppm〜3000ppmのOHとを含有する。別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と、84.0重量%〜91.0重量%のSiO
2と、1000ppm〜2000ppmのOHとを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と、84.0重量%〜91.0重量%のSiO
2と、1100ppm〜1800ppmのOHとを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と、84.0重量%〜91.0重量%のSiO
2と、1150ppm〜1700ppmのOHとを含有する。
【0044】
一実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と、84.0重量%〜90.5重量%のSiO
2と、900ppm〜3000ppmのOHとを含有する。別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と、84.0重量%〜90.5重量%のSiO
2と、1000ppm〜2000ppmのOHとを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と、84.0重量%〜90.5重量%のSiO
2と、1100ppm〜1800ppmのOHとを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と、84.0重量%〜90.5重量%のSiO
2と、1150ppm〜1700ppmのOHとを含有する。
【0045】
一実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と、85.0重量%〜90.0重量%のSiO
2と、900ppm〜3000ppmのOHとを含有する。別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と、85.0重量%〜90.0重量%のSiO
2と、1000ppm〜2000ppmのOHとを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と、85.0重量%〜90.0重量%のSiO
2と、1100ppm〜1800ppmのOHとを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と、85.0重量%〜90.0重量%のSiO
2と、1150ppm〜1700ppmのOHとを含有する。
【0046】
一実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と、86.0重量%〜89.0重量%のSiO
2と、900ppm〜3000ppmのOHとを含有する。別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と、86.0重量%〜89.0重量%のSiO
2と、1000ppm〜2000ppmのOHとを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と、86.0重量%〜89.0重量%のSiO
2と、1100ppm〜1800ppmのOHとを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と、86.0重量%〜89.0重量%のSiO
2と、1150ppm〜1700ppmのOHとを含有する。
【0047】
一実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と、900ppm〜3000ppmのOHと、残部のSiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と、1000ppm〜2000ppmのOHと、残部のSiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と、1100ppm〜1800ppmのOHと、残部のSiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と、1150ppm〜1700ppmのOHと、残部のSiO
2とを含有する。
【0048】
一実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と、900ppm〜3000ppmのOHと、残部のSiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と、1000ppm〜2000ppmのOHと、残部のSiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と、1100ppm〜1800ppmのOHと、残部のSiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と、1150ppm〜1700ppmのOHと、残部のSiO
2とを含有する。
【0049】
一実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と、900ppm〜3000ppmのOHと、残部のSiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と、1000ppm〜2000ppmのOHと、残部のSiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と、1100ppm〜1800ppmのOHと、残部のSiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と、1150ppm〜1700ppmのOHと、残部のSiO
2とを含有する。
【0050】
高ヒドロキシル濃度を含むように組成物を変性することによって、粘度の減少が導かれる。粘度の減少によって、冷却時により完全な構造的弛緩が促進され、そしてより低い仮想温度を有するガラスが提供される。チタニア−シリカガラスの仮想温度は、膨脹率勾配と関連すると考えられる。低い仮想温度は、低い膨脹率勾配を導く。したがって、低い仮想温度を有する状態まで焼なましされるか、または他の加工が可能であるガラス組成物を識別することが望ましい。
【0051】
特定の実施形態において、高ヒドロキシルチタニア−シリカガラスが、ドーパントを含むようにさらに変性される場合、粘度および仮想温度の追加的減少が生じ得る。代表的なドーパントとしては、B、Al、アルカリ元素(例えば、Li、Na、K)、アルカリ土類元素(例えば、Mg、Ca)、遷移金属元素(例えば、Nb、Ta、Mn、Cu、Sn)が含まれる。ガラスは、単一のドーパントまたは2種以上のドーパントの組合せを含み得る。
【0052】
一実施形態において、本明細書に開示されるヒドロキシル含有チタニア−シリカガラスのいずれも、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される単一ドーパントを含み、かつドーパントの濃度は、0.1重量%〜7.0重量%、または0.2重量%〜5.0重量%、または0.3重量%〜3.0重量%である。
【0053】
別の実施形態において、本明細書に開示されるヒドロキシル含有チタニア−シリカガラスのいずれも、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される単一ドーパントを含み、かつドーパントの濃度は、0.1重量%〜7.0重量%、または0.2重量%〜5.0重量%、または0.3重量%〜3.0重量%である。
【0054】
なお別の実施形態において、本明細書に開示されるヒドロキシル含有チタニア−シリカガラスのいずれも、Li、NaおよびKからなる群から選択される単一ドーパントを含み、かつドーパントの濃度は、0.1重量%〜2.0重量%、または0.2重量%〜1.0重量%である。
【0055】
一実施形態において、本明細書に開示されるヒドロキシル含有チタニア−シリカガラスのいずれも、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される2種以上のドーパントの組合せを含み、かつ2種以上のドーパントの組み合わせた濃度は、0.1重量%〜7.0重量%、または0.2重量%〜5.0重量%、または0.3重量%〜3.0重量%である。
【0056】
一実施形態において、本明細書に開示されるヒドロキシル含有チタニア−シリカガラスのいずれも、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される2種以上のドーパントの組合せを含み、かつ2種以上のドーパントの組み合わせた濃度は、0.1重量%〜7.0重量%、または0.2重量%〜5.0重量%、または0.3重量%〜3.0重量%である。
【0057】
一実施形態において、本明細書に開示されるヒドロキシル含有チタニア−シリカガラスのいずれも、Li、NaおよびKからなる群から選択される2種以上のドーパントの組合せを含み、かつ2種以上のドーパントの組み合わせた濃度は、0.1重量%〜2.0重量%、または0.2重量%〜1.0重量%である。
【0058】
一実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0059】
一実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0060】
一実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;0.1重量%〜2.0重量%の組み合わせた濃度の、Li、NaおよびKからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.1重量%〜2.0重量%の組み合わせた濃度の、Li、NaおよびKからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.1重量%〜2.0重量%の組み合わせた濃度の、Li、NaおよびKからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.1重量%〜2.0重量%の組み合わせた濃度の、Li、NaおよびKからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0061】
一実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0062】
一実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0063】
一実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;0.1重量%〜2.0重量%の組み合わせた濃度の、Li、NaおよびKからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.1重量%〜2.0重量%の組み合わせた濃度の、Li、NaおよびKからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.1重量%〜2.0重量%の組み合わせた濃度の、Li、NaおよびKからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.1重量%〜2.0重量%の組み合わせた濃度の、Li、NaおよびKからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0064】
一実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0065】
一実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0066】
一実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;0.1重量%〜2.0重量%の組み合わせた濃度の、Li、NaおよびKからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.1重量%〜2.0重量%の組み合わせた濃度の、Li、NaおよびKからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.1重量%〜2.0重量%の組み合わせた濃度の、Li、NaおよびKからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.1重量%〜2.0重量%の組み合わせた濃度の、Li、NaおよびKからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0067】
一実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0068】
一実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0069】
一実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;0.1重量%〜2.0重量%の組み合わせた濃度の、Li、NaおよびKからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.1重量%〜2.0重量%の組み合わせた濃度の、Li、NaおよびKからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.1重量%〜2.0重量%の組み合わせた濃度の、Li、NaおよびKからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.1重量%〜2.0重量%の組み合わせた濃度の、Li、NaおよびKからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0070】
一実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0071】
一実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0072】
一実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0073】
一実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0074】
一実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0075】
一実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0076】
一実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0077】
一実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.2重量%〜5.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0078】
一実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0079】
一実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0080】
一実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0081】
一実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0082】
一実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0083】
一実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0084】
一実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0085】
一実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;900ppm〜3000ppmのOHと;残部SiO
2とを含有する。別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1000ppm〜2000ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。なお別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1100ppm〜1800ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と;1150ppm〜1700ppmのOHと;0.3重量%〜3.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;残部SiO
2とを含有する。
【0086】
変性チタニア−シリカガラスのヒドロキシル含有量の増加は、蒸気圧密化プロセスにおいて達成することが可能である。典型的なプロセスにおいて、スートブランクが調製され、そしてその後、蒸気中で密圧化される。スートブランクは、ドープされていないチタニア−シリカスート、あるいは1種またはそれ以上のドーパントを含有するチタニア−シリカスートから形成され得る。密圧化スートブランクは、その後、焼なましされ、そして冷却されて、ガラスが提供される。
【0087】
スートブランクの調製は、特定のプロセスに限定されない。スートブランクは、限定されないが、ゾル−ゲル、ゲルキャスティング、(湿潤もしくは乾燥)スート加圧、バッチング、熱分解、噴霧熱分解、外部蒸着、軸蒸着、直接プロセス、プラズマプロセス、化学蒸着および当該技術において既知の他のプロセスを含む、多くの調製技術によって製造可能である。任意選択のドーピングは、ゲル化の前にゾル−ゲルスラリーにドーピング前駆体を添加することによって、またはOVD/AVDプロセスまたは直接プロセスにおける配置の間に噴霧乾燥することによって、あるいは密圧化の間にドーピング前駆体を提供することによってなど、多くの様式で達成可能である。ドープされたチタニア−シリカスートは、ドーパント、TiおよびSiの前駆体の混合蒸気の火炎加水分解または酸化によっても調製することができる。次いで、このスートを、軸方向加圧、放射方向加圧または冷間等方圧加圧によって物品へと形成することが可能である。
【0088】
中でも、スートブランクの形成方法は、以下の通りである。
【0089】
(1)スートブランクが、シリカ前駆体、チタニア前駆体および任意選択の1種またはそれ以上のドーピング前駆体の燃焼によってバーナー中で製造され、そしてスートがマンドレル上に回収されるOVD(外部蒸着)プロセス。代わりに、ドーピング前駆体は、燃焼プロセスから排除されてよく、そして圧密化の間に提供されて、ドープされたチタニア−シリカガラスが形成されてもよい。
【0090】
(2)シリカ前駆体、チタニア前駆体および任意選択の1種またはそれ以上のドーピング前駆体の燃焼によってバーナー中で製造されたスートのスート加圧。代わりに、1種またはそれ以上のドーピング前駆体は、燃焼段階の間に含まれる代わりに、圧密化段階の間に提供されてもよい。
【0091】
(3)チタニア−シリカスートが、任意選択的に1種またはそれ以上のドーピング前駆体が溶解されるか、または分散された溶媒を使用してゾルへと製造され、そしてゾルのゲル化によって形状に形成されて、そして乾燥されて、多孔性のドープされたか、またはドープされていない、次いで密圧化されるチタニア−シリカ物品が形成される、ゾルゲルプロセス。別の実施形態において、ゾルゲルプロセスで使用されるスートは、項目(2)に上記されたチタニア−シリカスートの形成の間に、1種またはそれ以上のドーピング前駆体が添加されるものである。あるいは、ドーピング前駆体は、調製のゾル段階の間に提供されてもよく、そして多孔性のドープされたチタニア−シリカ物品を形成するためのゲル化反応に関与し得る。
【0092】
バーナープロセスのための代表的なケイ素前駆体としては、SiCl
4およびOMCTS(オクタメチルシクロテトラシロキサン)が含まれる。バーナープロセスのための代表的なチタン前駆体としては、TiCl
4およびチタンテトライソプロポキシドが含まれる。バーナープロセスのための代表的なドーピング前駆体としては、トリ−イソプロプルボレート、トリエチルボレート、トリメチルボレート、アルカリ金属(例えば、Li、Na、K)、アルカリ土類金属(例えば、Ca、Mg)、遷移金属(例えば、Mn、Ta、Nb、Cu)および遷移後金属(例えば、Al、Sn)のアルコキシドが含まれる。
【0093】
ゾル−ゲルプロセスのケイ素、チタンおよびドーパントの代表的な前駆体としては、アルコキシドが含まれる。例としては、Si(OCH
3)
4、Si(OC
2H
5)
4、Si(OR)
4(Rはアルキル基である)、Ti(OR)
4およびM(OR)
x(Rはアルキル基であり、Mは金属であり、かつxは、金属の配位数に対応する整数である)が含まれる。
【0094】
スートブランクは、本開示のガラスを形成するために加工される。加工には、蒸気を含まない雰囲気中でスートブランクを熱処理すること、熱処理されたスートブランクを蒸気暴露することに、熱処理されたスートブランクを、蒸気含有雰囲気中で密圧化すること、および焼なましすることを含む。
【0095】
蒸気を含まない雰囲気中での熱処理は、ブランクからの気体のパージおよび分離を可能にさせ、かつ好ましくは、スートブランクを蒸気に暴露する前に完了される。蒸気がない状態での熱処理は、不活性気体を含む雰囲気で生じ得る。蒸気がない状態での熱処理は、100℃〜900℃の範囲、または200℃〜700℃の範囲、または300℃〜600℃の範囲の温度の蒸気を含まない雰囲気において生じ得る。蒸気がない状態での熱処理は、少なくとも100℃または少なくとも200℃、あるいは100℃〜600℃の範囲、または100℃〜500℃の範囲、または100℃〜400℃の範囲、または100℃〜300℃の範囲、または150℃〜600℃の範囲、または150℃〜500℃の範囲、または150℃〜400℃の範囲、または150℃〜300℃の範囲、または200℃〜600℃の範囲、または200℃〜500℃の範囲、または200℃〜400℃の範囲、または200℃〜300℃の範囲までスートブランクの中間温度を増加させるために十分な時間で生じ得る。本明細書で使用される場合、中間温度は、公称炉温度またはスートブランクが位置する雰囲気の温度とは異なり得る、スートブランク自体の温度を意味する。
【0096】
蒸気を含まない雰囲気での熱処理後、スートブランクは、スートブランクにヒドロキシル(OH)基を装填するために、蒸気含有雰囲気に暴露される。ヒドロキシル装填のための蒸気含有雰囲気は、蒸気のみ、または他の気体と組み合わせた蒸気を含み得る。他の気体としては、Heおよび/またはO
2が含まれ得る。存在する場合、蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気中のO
2の部分圧は、0.2気圧未満、または0.1気圧未満、または0.05気圧未満、または0.02気圧未満である。O
2の低濃度を維持することは、圧密化プロセスの間のブランク中の空隙の形成(捕捉気体)を抑制する。
【0097】
蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気が蒸気のみを含む場合、蒸気の圧力は、10気圧まで、例えば、0.1気圧〜10気圧の圧力、または0.5気圧〜5.0気圧の圧力、または0.7気圧〜2.5気圧の圧力、または0.9気圧〜1.3気圧の圧力であり得る。蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気が、1種またはそれ以上の他の気体との組合せで蒸気を含む場合、蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気の全圧力は、10気圧まで、例えば、10気圧以下の全圧力、または7.5気圧以下の全圧力、または5.0気圧以下の全圧力、または2.5気圧以下の全圧力、または1.5気圧以下の全圧力、または1.0気圧以下の全圧力であり得る。蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気が、他の気体との組合せで蒸気を含む場合、蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気の全圧力は、10気圧までであり得、かつ上記の部分圧は、0.1気圧〜9.5気圧、または1.5気圧〜5.0気圧、または0.7気圧〜2.5気圧、または0.9気圧〜1.3気圧であり得る。蒸気含有ヒドロキシル雰囲気が、他の気体との組合せで蒸気を含む場合、蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気の全圧力は、なくとも10体積%の蒸気、または少なくとも25体積%の蒸気、または少なくとも50体積%の蒸気、または少なくとも75体積%の蒸気、または少なくとも90体積%の蒸気、または90体積%〜99体積%の蒸気を含み得る。一実施形態において、蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気は、10気圧までの圧力にあり、かつ少なくとも10体積%の蒸気を含む。他の実施形態において、蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気は、10気圧までの圧力にあり、かつ少なくとも50体積%の蒸気を含む。なお他の実施形態において、蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気は、10気圧までの圧力にあり、かつ少なくとも75体積%の蒸気を含む。さらに他の実施形態において、蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気は、0.9気圧〜1.3気圧の圧力にあり、かつ90体積%〜100体積%の蒸気を含む。
【0098】
スートブランクが蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気に暴露される温度は、200℃〜900℃の範囲または300℃〜700℃の範囲であり得る。蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気へのスートブランクの暴露温度は、好ましくは、高密度化または圧密化を誘導する温度未満である。蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気へのスートブランクの暴露時間は、スートブランクに組み込まれたOHの濃度が制御されるように調整され得る。暴露時間が長いほど、OH濃度は高くなる。スートブランク全体でOHドーピングの均一性を提供するために十分長い時間で、蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気にスートブランクを暴露することも好ましい。900℃未満の温度における蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気への暴露時間は、少なくとも0.5時間、または少なくとも1時間、または少なくとも2時間、または少なくとも5時間であり得る。800℃未満の温度における蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気への暴露時間は、少なくとも0.5時間、または少なくとも1時間、または少なくとも2時間、または少なくとも5時間であり得る。700℃未満の温度における蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気への暴露時間は、少なくとも0.5時間、または少なくとも1時間、または少なくとも2時間、または少なくとも5時間であり得る。
【0099】
蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気へのスートプレフォームの暴露語、スートブランクは、蒸気の存在下、密圧化される。蒸気含有圧密化雰囲気は、蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気と同一組成物を有してもよく、かつ蒸気含有ヒドロキシル装填雰囲気へのスートブランクの暴露の直後に生じ得る。圧密化は、細孔の閉鎖によって、スートブランクの高密度化を導く。蒸気含有圧密化雰囲気中でのスートブランクの圧密化が、多孔体から細孔が閉鎖した本体へとスートブランクを変換するために十分な時間で、温度または温度範囲において生じ得る。一実施形態において、全ての細孔は完全閉鎖する。蒸気密圧化の温度は、900℃〜1850℃の範囲、または900℃〜1700℃の範囲、または900℃〜1500℃の範囲、または900℃〜1300℃の範囲であり得る。蒸気含有密圧化雰囲気へのスートブランクの暴露時間は、少なくとも0.5時間、または少なくとも1時間、または少なくとも2時間、または少なくとも5時間であり得る。
【0100】
一実施形態において、蒸気密圧化は、蒸気含有密圧化雰囲気中で、900℃から1500℃まで、0.5℃/分〜100℃/分の速度においてスートブランクを加熱するステップと、少なくとも0.5℃/分の速度において、1500℃から1600℃より高い温度まで加熱するステップとを含む。別の実施形態において、蒸気密圧化は、蒸気含有密圧化雰囲気中で、900℃から1500℃まで、3℃/分〜50℃/分の速度においてスートブランクを加熱するステップと、少なくとも3℃/分の速度において、1500℃から1600℃より高い温度まで加熱するステップとを含む。
【0101】
なお別の実施形態において、蒸気密圧化は、蒸気含有密圧化雰囲気中で、900℃から1300℃まで、0.5℃/分〜100℃/分の速度においてスートブランクを加熱するステップと、少なくとも0.5℃/分の速度において、1300℃から1400℃より高い温度まで加熱するステップとを含む。さらに別の実施形態において、蒸気密圧化は、蒸気含有密圧化雰囲気中で、900℃から1300℃まで、3℃/分〜50℃/分の速度においてスートブランクを加熱するステップと、少なくとも3℃/分の速度において、1300℃から1400℃より高い温度まで加熱するステップとを含む。
【0102】
蒸気密圧化は、あらかじめ決定された時間、固定温度においてスートブランクを保持するステップを含み得る。固定温度は、本明細書中、保持温度を意味し得、そして保持温度においてスートブランクが保持される、あらかじめ決定された時間は、本明細書中、保持時間を意味し得る。一実施形態において、保持温度は、1000℃〜1200℃の温度であり、かつ保持時間は、少なくとも1時間、または1時間〜60時間、または4時間〜20時間である。別の実施形態において、保持温度は、1150℃〜1200℃の温度であり、かつ保持時間は、少なくとも5時間、若しくは少なくとも10時間、または5時間〜60時間、または10時間〜60時間である。等温保持を含む実施形態において、等温保持は、完全圧密化を保証するために、その後、上記された条件下で少なくとも1500℃の温度まで加熱される。
【0103】
蒸気密圧化によって、スートブランクはガラスへと変換される。蒸気密圧化の後、ガラスは焼なましされる。蒸気密圧化後および焼なまし前に、ガラスは室温まで戻されなければならない。室温にある間、焼なましプロセスを開始する前に、ガラスに機械加工または他の加工を実施してもよい。焼なまし雰囲気は、空気、N
2または不活性気体(例えば、He、Ar)であってよく、そして蒸気を含有していても、していなくてもよい。
【0104】
一実施形態において、焼なましは、少なくとも1時間、少なくとも750℃、または少なくとも800℃、少なくとも850℃、または少なくとも900℃、または少なくとも950℃、または少なくとも1000℃の高温で加熱するステップを含み得る。高温での加熱後、ガラスは、0.1℃/時間〜30℃/時間、または0.2℃/時間〜20℃/時間、または0.3℃/時間〜10℃/時間、または0.3℃/時間〜5℃/時間、または0.1℃/時間〜5℃/時間、または0.1℃/時間〜3℃/時間、または0.1℃/時間〜1.5℃/時間の制御された速度で、750℃未満、または650℃未満、または550℃未満の中間温度まで冷却され得る。制御された速度での、750℃未満、または650℃未満、または550℃未満の中間温度までの冷却後、ガラスは、1℃/時間〜50℃、または3℃/時間〜40℃/時間の制御された速度で、中間温度よりも少なくとも50℃低い、または少なくとも100℃低い、または少なくとも150℃低い焼なまし終点温度まで冷却され得る。焼なまし終点温度まで冷却後、ガラスは自然に室温まで冷却され得る。本明細書で使用される場合、自然冷却とは、制御されていない速度における冷却であり、かつ例えは、ガラスを空気中または未制御の炉中に放置させることによって達成され得る。
【0105】
別の実施形態において、焼なましステップは、ガラスを高温まで加熱するステップと、中間温度まで冷却するステップと、中間温度から焼なまし終点温度まで冷却するステップと、焼なまし終点温度から室温まで自然冷却するステップとを含み得る。高温は、少なくとも750℃、または少なくとも800℃、または少なくとも850℃、または少なくとも900℃、または少なくとも950℃、または少なくとも1000℃の温度、あるいは750℃〜1000℃の温度、または800℃〜950℃の温度であり得る。中間温度は、高温より低い温度である。中間温度は、少なくとも650℃、または少なくとも700℃、または少なくとも750℃、または少なくとも800℃、または少なくとも850℃、または少なくとも875℃の温度、あるいは650℃〜875℃の温度、または700℃〜850℃の温度、または750℃〜800℃の温度であり得る。高温から中間温度までの冷却速度は、少なくとも1.0℃/時間、または少なくとも0.2℃/時間、または少なくとも0.05℃/時間であり得る。焼なまし終点温度は、中間温度よりも低く、かつ室温よりも高い温度である。焼なまし終点温度は、少なくとも550℃、または少なくとも600℃、または少なくとも650℃、または少なくとも700℃、または少なくとも750℃、あるいは550℃〜750℃の温度、または550℃〜650℃の温度、または600℃〜700℃の温度、または600℃〜650℃の温度、または650℃〜700℃の温度であり得る。中間温度から焼なまし終点温度までの冷却は、少なくとも10℃/時間、または少なくとも3℃/時間、または少なくとも1℃/時間の速度で生じ得る。焼なまし終点温度から室温までの冷却は、自然速度で生じ得る。
【0106】
一実施形態において、焼なましステップは、密圧化ガラスを1050℃の温度まで加熱するステップと、密圧化ガラスを1050℃において1時間以上保持するステップと、30℃/時間以下の制御された速度において650℃まで冷却するステップと、未制御の速度で室温まで冷却するステップとを含む。
【0107】
本明細書に開示されるプロセス条件下、本明細書に開示される方法によって、本明細書に開示される組成物によって形成されたガラスは、多くの望ましい特性を有する。一実施形態において、ガラスは、0℃〜120℃のゼロクロスオーバー温度(T
zc)、および20℃〜90℃の温度における0に等しい膨脹率勾配を有する。別の実施形態において、ガラスは、0℃〜100℃のゼロクロスオーバー温度(T
zc)、および15℃〜70℃の温度における0に等しい膨脹率勾配を有する。なお別の実施形態において、ガラスは、0℃〜80℃のゼロクロスオーバー温度(T
zc)、および10℃〜60℃の温度における0に等しい膨脹率勾配を有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、0℃〜60℃のゼロクロスオーバー温度(T
zc)、および5℃〜55℃の温度における0に等しい膨脹率勾配を有する。
【0108】
一実施形態において、ガラスは、1ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。別の実施形態において、ガラスは、0.8ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。なお別の実施形態において、ガラスは、0.6ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、0.4ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。さらなる実施形態において、ガラスは、0.3ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0109】
一実施形態において、ガラスは、0±50ppb/Kの20℃における熱膨張係数(CTE)を有する。別の実施形態において、ガラスは、0±30ppb/Kの20℃における熱膨張係数(CTE)を有する。なお別の実施形態において、ガラスは、0±10ppb/Kの20℃における熱膨張係数(CTE)を有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、0±3ppb/Kの20℃における熱膨張係数(CTE)を有する。
【0110】
一実施形態において、ガラスは、850℃未満の仮想温度(T
f)を有する。別の実施形態において、ガラスは、800℃未満の仮想温度(T
f)を有する。なお別の実施形態において、ガラスは、750℃未満の仮想温度(T
f)を有する。さらに別の実施形態において、ガラスは、700℃未満の仮想温度(T
f)を有する。
【0111】
一実施形態において、ガラスは、825℃未満の仮想温度、0℃〜100℃のクロスオーバー温度、10℃〜95℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および1.2ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0112】
一実施形態において、ガラスは、750℃未満の仮想温度、0℃〜80℃のクロスオーバー温度、10℃〜60℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.7ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0113】
一実施形態において、ガラスは、700℃未満の仮想温度、0℃〜60℃のクロスオーバー温度、10℃〜45℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.4ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0114】
一実施形態において、ガラスは、825℃未満の仮想温度、0℃〜100℃のクロスオーバー温度、10℃〜95℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および1.2ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0115】
一実施形態において、ガラスは、750℃未満の仮想温度、0℃〜80℃のクロスオーバー温度、10℃〜60℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.7ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0116】
一実施形態において、ガラスは、700℃未満の仮想温度、0℃〜60℃のクロスオーバー温度、10℃〜45℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.4ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0117】
一実施形態において、ガラスは、825℃未満の仮想温度、0℃〜100℃のクロスオーバー温度、10℃〜95℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および1.2ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0118】
一実施形態において、ガラスは、750℃未満の仮想温度、0℃〜80℃のクロスオーバー温度、10℃〜60℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.7ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0119】
一実施形態において、ガラスは、700℃未満の仮想温度、0℃〜60℃のクロスオーバー温度、10℃〜45℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.4ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0120】
一実施形態において、ガラスは、825℃未満の仮想温度、0℃〜100℃のクロスオーバー温度、10℃〜95℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および1.2ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0121】
一実施形態において、ガラスは、750℃未満の仮想温度、0℃〜80℃のクロスオーバー温度、10℃〜60℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.7ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0122】
一実施形態において、ガラスは、700℃未満の仮想温度、0℃〜60℃のクロスオーバー温度、10℃〜45℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.4ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0123】
一実施形態において、ガラスは、825℃未満の仮想温度、0℃〜100℃のクロスオーバー温度、10℃〜95℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および1.2ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0124】
一実施形態において、ガラスは、750℃未満の仮想温度、0℃〜80℃のクロスオーバー温度、10℃〜60℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.7ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0125】
一実施形態において、ガラスは、700℃未満の仮想温度、0℃〜60℃のクロスオーバー温度、10℃〜45℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.4ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0126】
一実施形態において、ガラスは、825℃未満の仮想温度、0℃〜100℃のクロスオーバー温度、10℃〜95℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および1.2ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0127】
一実施形態において、ガラスは、750℃未満の仮想温度、0℃〜80℃のクロスオーバー温度、10℃〜60℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.7ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0128】
一実施形態において、ガラスは、700℃未満の仮想温度、0℃〜60℃のクロスオーバー温度、10℃〜45℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.4ppb/K
2未満の20℃における膨張率勾配を有する。
【0129】
本記載によるガラスは、ガラスの体積全体で、T
fおよびT
zcにおける優れた空間的均一性も特徴とする。一実施形態において、ガラスのT
fは、少なくとも100cm
3の体積全体で、その平均値から±5℃未満変動する。別の実施形態において、ガラスのT
fは、少なくとも100cm
3の体積全体で、その平均値から±2℃未満変動する。なお別の実施形態において、ガラスのT
fは、少なくとも100cm
3の体積全体で、その平均値から±1℃未満変動する。
【0130】
一実施形態において、ガラスのT
fは、少なくとも400cm
3の体積全体で、その平均値から±5℃未満変動する。別の実施形態において、ガラスのT
fは、少なくとも400cm
3の体積全体で、その平均値から±2℃未満変動する。なお別の実施形態において、ガラスのT
fは、少なくとも400cm
3の体積全体で、その平均値から±1℃未満変動する。
【0131】
一実施形態において、ガラスのT
fは、少なくとも5000cm
3の体積全体で、その平均値から±5℃未満変動する。別の実施形態において、ガラスのT
fは、少なくとも5000cm
3の体積全体で、その平均値から±2℃未満変動する。なお別の実施形態において、ガラスのT
fは、少なくとも5000cm
3の体積全体で、その平均値から±1℃未満変動する。
【0132】
一実施形態において、ガラスのT
zcは、少なくとも100cm
3の体積全体で、その平均値から±2℃未満変動する。別の実施形態において、ガラスのT
zcは、少なくとも100cm
3の体積全体で、その平均値から±1℃未満変動する。なお別の実施形態において、ガラスのT
zcは、少なくとも100cm
3の体積全体で、その平均値から±0.5℃未満変動する。
【0133】
一実施形態において、ガラスのT
zcは、少なくとも400cm
3の体積全体で、その平均値から±2℃未満変動する。別の実施形態において、ガラスのT
zcは、少なくとも400cm
3の体積全体で、その平均値から±1℃未満変動する。なお別の実施形態において、ガラスのT
zcは、少なくとも400cm
3の体積全体で、その平均値から±0.5℃未満変動する。
【0134】
一実施形態において、ガラスのT
zcは、少なくとも5000cm
3の体積全体で、その平均値から±2℃未満変動する。別の実施形態において、ガラスのT
zcは、少なくとも5000cm
3の体積全体で、その平均値から±1℃未満変動する。なお別の実施形態において、ガラスのT
zcは、少なくとも5000cm
3の体積全体で、その平均値から±0.5℃未満変動する。
【0135】
任意選択的に、本明細書に開示される1種またはそれ以上のドーパントと組み合わせて、蒸気を使用することにより、以下を含む多くの利益が提供される。(1)シードが回避される。蒸気の使用は、高価なヘリウムガスを使用することなく、または減圧圧密化炉を必要とせず、大気圧炉が使用可能であることを意味する;(2)蒸気が、粘度を減少し、低T
fおよび低CTE勾配を促進する、ガラス中の高OHの利益を提供する。1種またはそれ以上のドーパントとの組合せで蒸気を使用することによって、さらに粘度が減少され得る;(3)蒸気が、チタニア−シリカガラス中のTi
3+形成を最小化する、酸素の部分圧(P
O2)を提供する。Ti
3+の形成は、透過性を低下させるように作用し、かつCTEを増加すると考えられることから、抑制することが望ましい時もある;(4)蒸気が、低コストの圧密化法を提供する。従来の炉のMoSi
2要素は蒸気に耐性を示すことが可能であり、かつ本ガラス組成物は通常の圧力において蒸気圧密化が可能であるため、特別なエンクロージャ(例えば、ガラスマッフル)が必要とされない;(5)蒸気が、多種多様なドーパントと適合性があり、かつ高OHガラスが、種々の組成物に関して得ることが可能である;(6)蒸気が、OVD、VAD、PSD、ゾル−ゲルまたはゲルキャスティング、加圧または乾燥加圧およびバッチングなどの多くの形成方法と適合性がある。
【実施例】
【0136】
実施例1
約7.6重量%のTiO
2および約92.4重量%のSiO
2の組成ならびに種々のヒドロキシル(OH)濃度を有する一連のチタニア−シリカガラスを調製し、そしてガラスの種々の特性を調査した。ガラス用のスートブランクを、メタン/酸素フレームを通してSiCl
4およびTiCl
4前駆体が注入されたOVD法によって調製し、そしてフレームを回転対陰極に向けた。約7.6重量%のTiO
2および約92.4重量%のSiO
2の組成を有するスートブランクが得られるように、TiCl
4およびSiCl
4の流速を調整した。重量約4〜8kgのプレフォームが構築されるように、6〜8時間の間、ベイト(bait)上にSiO
2−TiO
2スートを配置するために、バーナーを前後に移動させた。
【0137】
蒸気中で密圧化された一連のブランクを、様々な濃度のOHを含有する密圧化ガラスを得るために、水の部分圧が異なる蒸気含有密圧化雰囲気を使用して、スートブランクから調製した。種々の蒸気含有密圧化雰囲気において使用された水の部分圧(P
H2O)を、絶対(気圧)または相対(ppm、%)の単位で表2に記載する。蒸気含有密圧化雰囲気1〜3は、0.5体積%のO
2、および1気圧の全圧力を維持するために十分なHeを含んだ。O
2は、Ti
3+の形成を最小化または予防するために含まれた。蒸気含有密圧化雰囲気4は、1気圧の圧力において100%蒸気であった。雰囲気4には、HeまたはO
2のいずれも意図的に導入されなかった。
【0138】
【表1】
【0139】
圧密化雰囲気1〜3は、導波管炉中で提供された。水は、バブラーを通して、ヘリウムのいくらかをバブリングすることによって導入された。雰囲気1、2および3のピーク圧密化温度は、それぞれ、1450℃、1440℃および1430℃であった。ブランクは、導波管炉の加熱領域を通して移送されて、加熱領域を出た後、炉中で約1200℃まで冷却され、そして室温まで冷却するために、炉から取り出された。次いで、密圧化ガラスを約1000℃において保持オーブン中に配置し、ヘリウムを脱気した。
【0140】
水を供給するための蒸発器デリバリーシステムを備えた個々の箱形炉中で、蒸気密圧化雰囲気4(純粋な蒸気)を提供した。脱イオン水は、加熱ステンレススチールコイルを通して、約10g/分(12slpm気相水と同等)において、ロタメーターを通してポンプされた。次いで、水を、約500℃において炉内のコイルに送り、そこで、それは蒸発して、そして箱形炉に配置された7リットルのプラチナボックス中に、加熱ラインを通って輸送された。プラチナボックスは、スートブランクを含有した。スートブランクは、最初に室温から250℃に加熱され、250℃において60分間保持された。60分の保持時間の間、蒸気を出し、そして1気圧の圧力に均衡に保たれた。次に、スートブランクを25℃/分の速度において、250℃から1500℃まで加熱し、そして20分間、1500℃で保持した。次いで、蒸気を止め、窒素流を出し、そしてスートブランクを室温まで冷却した。
【0141】
それぞれの密圧化雰囲気に暴露されたスートブランクから得られた密圧化ガラスは、不透明であり、かつ白色または青みがかった白色であった。不透明度および着色は、ガラス中のチタニア沈殿物の存在(白)および減少したチタン(Ti
3+)の低濃度のためであると考えられた。流動窒素中、10℃/分の速度において約1670℃までガラスを加熱し(保持時間なし)、続いて、約1000℃まで冷却することによって沈殿物を融解した。次いで、冷却速度およびOH濃度がT
fに及ぼす影響を試験するため、ガラスを、2℃/時間〜30℃/時間の制御された速度において、1000℃から800℃まで(雰囲気1〜3において密圧化されたブランク)、または700℃まで(雰囲気4において密圧化されたブランク)冷却した。最終的に、ガラスを5℃/分の速度で室温まで冷却した。いくつかの場合、ガラスは、管状炉内で流動窒素下、約940℃まで再加熱され、そして5時間〜8日の期間、等温的に保持され、次いで、急速冷却された。
【0142】
OH濃度、仮想温度、歪み点、焼なまし点およびCTE勾配を、ガラス試料に関して決定した。ガラス試料のOH濃度は、FTIR分光分析法を使用して測定された。OH基は、高シリカ含有量を有するガラス中、3600cm
−1および4500cm
−1付近に特有の吸収帯を有する。3600cm
−1吸収帯のピーク付近の透過率を測定し、そして参照透過率に対して比率化した(バックグラウンド強度を考慮するため、4000cm
−1付近の非吸収波長において)。透過率比は、OH濃度を得るためのBeer−Lambert則と関連して使用された。焼なまし点および歪み点は、屈曲ビーム粘度技術によって測定された。この技術によって、材料の粘度が測定される。歪み点は、ガラス試料の粘度が10
14.7ポアズに等しくなる温度として定義され、かつ焼なまし点は、ガラス試料の粘度が10
13.2ポアズに等しくなる温度として定義された。仮想温度は、2260cm
−1付近のSi−O/Ti−O伸長オーバートーン帯のピーク位置を監視するために、FTIR分光分析法を使用して測定された。この帯のピーク位置は、チタニア−シリカガラスの仮想温度と相互関係した。方法についてのさらなる情報は、A.P.Carapella,C.A.Duran,K.E.Hrdina,D.J.SearsおよびJ.E.Tingleyによる、J.Non−Crystalline Solids,vol.367,37−42(2013)に公開された“ULE(登録商標)Glass for EUVL Applications,a Fictive Temperature Correlation”に見出すことができる。
【0143】
図1は、チタニア−シリカガラスのいくつかに関する、ヒドロキシル(OH)濃度に対する歪み点および焼なまし点の依存性を示す。歪み点データは、正方形の記号によって示され、そして焼なまし点データは、ダイヤモンド形記号によって示される。破線は、データの適合に対応する。この結果は、ガラスのヒドロキシル含有量が増加することで、歪み点および焼なまし点が減少することを示した。
図1は、チタニア−シリカガラスの粘度特性が、ガラスのヒドロキシル濃度の制御によって影響されることが可能であることを実証する。
【0144】
図2は、ガラスのヒドロキシル濃度に対する仮想温度(T
f)の依存性を示す。この結果は、ヒドロキシル濃度が増加すると、仮想温度がほぼ直線状に減少することを示した。この結果は、ヒドロキシル濃度を制御することによって、チタニア−シリカガラスの仮想温度を制御する能力を示す。
【0145】
図3は、100ppm〜1350ppmの範囲のヒドロキシル濃度を有するガラス試料の焼なましの間の冷却速度に対する仮想温度の依存性を示す。焼なまし間の所与の冷却速度に関して、より高いヒドロキシル濃度を有するガラスは、より低い仮想温度を示した。ヒドロキシル濃度に関係なく、焼なまし間の冷却速度が減少すると、仮想温度の減少が観察された。冷却速度が低いほど、低い仮想温度が導かれた。
図3中のデータは、焼なまし間により低速で冷却された、より高いヒドロキシル濃度を有するガラス中で、より低い仮想温度が観察されることを実証する。
【0146】
実施例2
本実施例は、仮想温度に対するCTE勾配の依存性を考察する。本実施例のためのガラス試料は、商業的に入手可能な、Corning ULE(登録商標)7972ガラスをベースとする。このガラス試料は、7.4重量%のTiO
2および92.6重量%のSiO
2を有した。それぞれの試料のヒドロキシル濃度は、880ppmであった。ULE(登録商標)7972ガラス試料は、製造業者(Corning,Inc.)から入手され、そして販売用に入手可能な標準的な既製ガラスに対応する。ULE(登録商標)7972ガラスの1つの試料は、下記のCTE勾配の測定において基準として使用するために、受け取られた状態で保存された。ULE(登録商標)7972ガラス基準は、既知の仮想温度(900℃)および既知のCTE勾配(1.60ppb/K
2)を有した。ULE(登録商標)7972ガラスの他の試料は、仮想温度を低下させるために、焼なまし処理を受けた。異なる仮想温度を有する試料は、ULE(登録商標)7972ガラスの試料を、900℃より高い温度で少なくとも1時間焼なまし、次いで、0.2℃/時間〜3℃/時間の異なる速度で800℃まで冷却し、続いて、30℃/時間において700℃未満の温度まで冷却し、次いで、室温まで自然冷却することによって調製された。
【0147】
CTE勾配は、それぞれの焼なまし試料に対して、サンドイッチシール技術を使用して測定された。焼なまし試料を研磨し、そしてULE(登録商標)7972ガラス基準と一緒にサンドイッチシール中に集積させた。ULE(登録商標)7972ガラス基準は、焼なまし試料のCTE勾配の測定において参照として機能した。ULE(登録商標)7972ガラス基準は、それぞれの焼なまし試料の2片の間に挿入され、そして一連のサンドイッチシールが形成された。サンドイッチシール片は、約1.25インチ(3.175cm)×1インチ(2.54cm)×1/8インチ(0.3175cm)の寸法であった。焼なましULE(登録商標)7972ガラス試料の2つの周囲の片によって及ぼされる、サンドイッチシールの中央のULE(登録商標)7972ガラス基準片上の応力は、サンドイッチが−50℃から+150℃まで加熱された時に測定された。周囲の焼なましULE(登録商標)7972片および中央のULE(登録商標)7972ガラス基準片の間のCTE勾配における差異は、測定された応力から決定された。ULE(登録商標)7972ガラス基準のCTE勾配は既知であるため、焼きなましULE(登録商標)7972ガラス試料のCTE勾配を決定することができた。
【0148】
図4は、仮想温度によるULE(登録商標)7972ガラス試料のCTE勾配における変動を示す。T
f=900℃、CTE勾配=1.6ppb/K
2におけるデータ点は、ULE(登録商標)7972ガラス基準に相当し、そして残りのデータ点は、いくつかの焼なましULE(登録商標)7972ガラス試料に相当する。この測定は、ガラスの仮想温度の減少によって、CTE勾配が減少することを示した。
【0149】
他に明記されない限り、本明細書に明示されるいずれの方法も、そのステップが特定の順番で実行される必要があるものとして解釈されることは意図されない。したがって、方法請求項は、そのステップが従われる順序を実際に列挙せず、あるいは請求項または明細書において、ステップが特定の順番に限定されることは他に特に記載されず、いずれかの特定の順番が暗示されることも意図されないない。
【0150】
例示された実施形態の精神または範囲から逸脱することなく、種々の修正および変更を実施することが可能であることは、当業者に明白であるであろう。例示された実施形態の精神および実体を含む、開示された実施形態の修正、組合せ、部分組合せおよび変更を、当業者は考案し得るため、本明細は、添付の請求の範囲およびそれらの同等物内の全てを含むものとして解釈されるべきである。
【0151】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【0152】
実施形態1
9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;
84.0重量%〜91.0重量%のSiO
2と;
900ppm〜3000ppmのOHと
を含んでなることを特徴とする、ガラス。
【0153】
実施形態2
9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と、84.0重量%〜90.5重量%のSiO
2とを含んでなることを特徴とする、実施形態1に記載のガラス。
【0154】
実施形態3
1000ppm〜2000ppmのOHを含んでなることを特徴とする、実施形態1または2に記載のガラス。
【0155】
実施形態4
1150ppm〜1700ppmのOHを含んでなることを特徴とする、実施形態1または2に記載のガラス。
【0156】
実施形態5
825℃未満の仮想温度、0℃〜100℃のクロスオーバー温度、10℃〜95℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および1.2ppb/K
2未満の20℃における膨脹率勾配を有することを特徴とする、実施形態1〜4のいずれか一項に記載のガラス。
【0157】
実施形態6
750℃未満の仮想温度、0℃〜80℃のクロスオーバー温度、10℃〜60℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.7ppb/K
2未満の20℃における膨脹率勾配を有することを特徴とする、実施形態1〜4のいずれか一項に記載のガラス。
【0158】
実施形態7
700℃未満の仮想温度、0℃〜60℃のクロスオーバー温度、10℃〜45℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.4ppb/K
2未満の20℃における膨脹率勾配を有することを特徴とする、実施形態1〜4のいずれか一項に記載のガラス。
【0159】
実施形態8
10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と、85.0重量%〜90.0重量%のSiO
2とを含んでなることを特徴とする、実施形態1〜4のいずれか一項に記載のガラス。
【0160】
実施形態9
1000ppm〜2000ppmのOHを含んでなることを特徴とする、実施形態8に記載のガラス。
【0161】
実施形態10
1150ppm〜1700ppmのOHを含んでなることを特徴とする、実施形態8に記載のガラス。
【0162】
実施形態11
825℃未満の仮想温度、0℃〜100℃のクロスオーバー温度、10℃〜95℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および1.2ppb/K
2未満の20℃における膨脹率勾配を有することを特徴とする、実施形態8〜10のいずれか一項に記載のガラス。
【0163】
実施形態12
750℃未満の仮想温度、0℃〜80℃のクロスオーバー温度、10℃〜60℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.7ppb/K
2未満の20℃における膨脹率勾配を有することを特徴とする、実施形態8〜10のいずれか一項に記載のガラス。
【0164】
実施形態13
700℃未満の仮想温度、0℃〜60℃のクロスオーバー温度、10℃〜45℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.4ppb/K
2未満の20℃における膨脹率勾配を有することを特徴とする、実施形態8〜10のいずれか一項に記載のガラス。
【0165】
実施形態14
11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と、86.0重量%〜89.0重量%のSiO
2とを含んでなることを特徴とする、実施形態1に記載のガラス。
【0166】
実施形態15
1000ppm〜2000ppmのOHを含んでなることを特徴とする、実施形態14に記載のガラス。
【0167】
実施形態16
1150ppm〜1700ppmのOHを含んでなることを特徴とする、実施形態14に記載のガラス。
【0168】
実施形態17
825℃未満の仮想温度、0℃〜100℃のクロスオーバー温度、10℃〜95℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および1.2ppb/K
2未満の20℃における膨脹率勾配を有することを特徴とする、実施形態14〜16のいずれか一項に記載のガラス。
【0169】
実施形態18
750℃未満の仮想温度、0℃〜80℃のクロスオーバー温度、10℃〜60℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.7ppb/K
2未満の20℃における膨脹率勾配を有することを特徴とする、実施形態14〜16のいずれか一項に記載のガラス。
【0170】
実施形態19
700℃未満の仮想温度、0℃〜60℃のクロスオーバー温度、10℃〜45℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.4ppb/K
2未満の20℃における膨脹率勾配を有することを特徴とする、実施形態14〜16のいずれか一項に記載のガラス。
【0171】
実施形態20
9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と;
900ppm〜3000ppmのOHと;
0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと;
残部SiO
2と
を含んでなることを特徴とする、ガラス。
【0172】
実施形態21
9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2を含んでなることを特徴とする、実施形態20に記載のガラス。
【0173】
実施形態22
1000ppm〜2000ppmのOHを含んでなることを特徴とする、実施形態20または21に記載のガラス。
【0174】
実施形態23
1150ppm〜1700ppmのOHを含んでなることを特徴とする、実施形態20または21に記載のガラス。
【0175】
実施形態24
825℃未満の仮想温度、0℃〜100℃のクロスオーバー温度、10℃〜95℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および1.2ppb/K
2未満の20℃における膨脹率勾配を有することを特徴とする、実施形態20〜23のいずれか一項に記載のガラス。
【0176】
実施形態25
750℃未満の仮想温度、0℃〜80℃のクロスオーバー温度、10℃〜60℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.7ppb/K
2未満の20℃における膨脹率勾配を有することを特徴とする、実施形態20〜23のいずれか一項に記載のガラス。
【0177】
実施形態26
700℃未満の仮想温度、0℃〜60℃のクロスオーバー温度、10℃〜45℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.4ppb/K
2未満の20℃における膨脹率勾配を有することを特徴とする、実施形態20〜23のいずれか一項に記載のガラス。
【0178】
実施形態27
10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2を含んでなることを特徴とする、実施形態20に記載のガラス。
【0179】
実施形態28
1000ppm〜2000ppmのOHを含んでなることを特徴とする、実施形態27に記載のガラス。
【0180】
実施形態29
1150ppm〜1700ppmのOHを含んでなることを特徴とする、実施形態27に記載のガラス。
【0181】
実施形態30
825℃未満の仮想温度、0℃〜100℃のクロスオーバー温度、10℃〜95℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および1.2ppb/K
2未満の20℃における膨脹率勾配を有することを特徴とする、実施形態27〜29のいずれか一項に記載のガラス。
【0182】
実施形態31
750℃未満の仮想温度、0℃〜80℃のクロスオーバー温度、10℃〜60℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.7ppb/K
2未満の20℃における膨脹率勾配を有することを特徴とする、実施形態27〜29のいずれか一項に記載のガラス。
【0183】
実施形態32
700℃未満の仮想温度、0℃〜60℃のクロスオーバー温度、10℃〜45℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.4ppb/K
2未満の20℃における膨脹率勾配を有することを特徴とする、実施形態27〜29のいずれか一項に記載のガラス。
【0184】
実施形態33
11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2を含んでなることを特徴とする、実施形態20に記載のガラス。
【0185】
実施形態34
1000ppm〜2000ppmのOHを含んでなることを特徴とする、実施形態33に記載のガラス。
【0186】
実施形態35
1150ppm〜1700ppmのOHを含んでなることを特徴とする、実施形態33に記載のガラス。
【0187】
実施形態36
825℃未満の仮想温度、0℃〜100℃のクロスオーバー温度、10℃〜95℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および1.2ppb/K
2未満の20℃における膨脹率勾配を有することを特徴とする、実施形態33〜35のいずれか一項に記載のガラス。
【0188】
実施形態37
750℃未満の仮想温度、0℃〜80℃のクロスオーバー温度、10℃〜60℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.7ppb/K
2未満の20℃における膨脹率勾配を有することを特徴とする、実施形態33〜35のいずれか一項に記載のガラス。
【0189】
実施形態38
700℃未満の仮想温度、0℃〜60℃のクロスオーバー温度、10℃〜45℃の温度における0に等しい膨脹率勾配および0.4ppb/K
2未満の20℃における膨脹率勾配を有することを特徴とする、実施形態33〜35のいずれか一項に記載のガラス。
【0190】
実施形態39
前記1種またはそれ以上のドーパントの前記組み合わせた濃度が、0.2重量%〜5.0重量%であることを特徴とする、実施形態20〜38のいずれか一項に記載のガラス。
【0191】
実施形態40
9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と、84.0重量%〜91.0重量%のSiO
2とを含んでなるスートブランクを調製するステップと;
0.1気圧〜10気圧の範囲の圧力において蒸気含有雰囲気中、200℃〜900℃の範囲の温度において前記スートブランクを加熱するステップを含む、前記スートブランクを圧密化し、圧密化スートブランクを形成するステップと;
前記圧密化スートブランクを、少なくとも900℃の焼なまし温度において維持するステップを含む、前記圧密化スートブランクを焼なましするステップと;
0.1℃/時間〜30℃/時間の速度において、前記焼なまし温度から、750℃未満の温度まで、前記圧密化スートブランクを冷却させるステップと
を含んでなることを特徴とする、チタニア−シリカガラスの調製方法。
【0192】
実施形態41
前記スートブランクが、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と、84.0重量%〜90.5重量%のSiO
2とを含んでなることを特徴とする、実施形態40に記載の方法。
【0193】
実施形態42
前記スートブランクが、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と、85.0重量%〜90.0重量%のSiO
2とを含んでなることを特徴とする、実施形態40に記載の方法。
【0194】
実施形態43
前記スートブランクが、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と、86.0重量%〜89.0重量%のSiO
2とを含んでなることを特徴とする、実施形態40に記載の方法。
【0195】
実施形態44
前記圧密化ステップが、少なくとも1時間、0.5気圧〜5.0気圧の圧力において蒸気含有雰囲気中、300℃〜700℃の範囲の温度において前記スートブランクを加熱するステップを含むことを特徴とする、実施形態40〜43のいずれか一項に記載の方法。
【0196】
実施形態45
前記圧密化ステップが、少なくとも5時間、0.7気圧〜2.5気圧の圧力において蒸気含有雰囲気中、300℃〜700℃の範囲の温度において前記スートブランクを加熱するステップを含むことを特徴とする、実施形態40〜43のいずれか一項に記載の方法。
【0197】
実施形態46
前記蒸気含有雰囲気が、少なくとも50体積%の蒸気を含むことを特徴とする、実施形態40〜45のいずれか一項に記載の方法。
【0198】
実施形態47
前記蒸気含有雰囲気が、少なくとも75体積%の蒸気を含むことを特徴とする、実施形態40〜45のいずれか一項に記載の方法。
【0199】
実施形態48
前記蒸気含有雰囲気が、少なくとも95体積%の蒸気を含むことを特徴とする、実施形態40〜45のいずれか一項に記載の方法。
【0200】
実施形態49
前記焼なまし温度が、少なくとも1000℃であることを特徴とする、実施形態40〜48のいずれか一項に記載の方法。
【0201】
実施形態50
前記750℃未満の温度が、700℃未満の温度であることを特徴とする、実施形態49に記載の方法。
【0202】
実施形態51
前記冷却速度が、0.2℃/時間〜20℃/時間であることを特徴とする、実施形態50に記載の方法。
【0203】
実施形態52
前記密圧化ステップが、ドーパント前駆体の存在下で実行され、前記ドーパント前駆体が、前記密圧化スートブランクにドーパントを提供し、前記ドーパントが、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択され、前記密圧化スートブランクが、0.1重量%〜7.0重量%の前記ドーパントを含有することを特徴とする、実施形態40〜51のいずれか一項に記載の方法。
【0204】
実施形態53
前記スートブランクを密圧化するステップが、少なくとも1時間、蒸気含有雰囲気中、前記スートブランクを加熱するステップを含むことを特徴とする、実施形態40〜52のいずれか一項に記載の方法。
【0205】
実施形態54
前記スートブランクを焼なましするステップが、前記圧密化スートブランクを、少なくとも1時間、前記焼なまし温度において維持するステップを含むことを特徴とする、実施形態53に記載の方法。
【0206】
実施形態55
9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と、0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと、残部SiO
2とを含んでなるスートブランクを調製するステップと;
0.1気圧〜10気圧の範囲の圧力において蒸気含有雰囲気中、200℃〜900℃の範囲の温度において前記スートブランクを加熱するステップを含む、前記スートブランクを圧密化し、圧密化スートブランクを形成するステップと;
前記圧密化スートブランクを、少なくとも900℃の焼なまし温度において維持するステップを含む、前記圧密化スートブランクを焼なましするステップと;
0.1℃/時間〜30℃/時間の速度において、前記焼なまし温度から、750℃未満の温度まで、前記圧密化スートブランクを冷却させるステップと
を含んでなることを特徴とする、チタニア−シリカガラスの調製方法。
【0207】
実施形態56
前記スートブランクが、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2を含んでなることを特徴とする、実施形態55に記載の方法。
【0208】
実施形態57
前記スートブランクが、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2を含んでなることを特徴とする、実施形態55に記載の方法。
【0209】
実施形態58
前記スートブランクが、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と、86.0重量%〜89.0重量%のSiO
2とを含んでなることを特徴とする、実施形態55に記載の方法。
【0210】
実施形態59
前記1種またはそれ以上のドーパントの組み合わせた濃度が、0.2重量%〜5.0重量%であることを特徴とする、実施形態55〜58のいずれか一項に記載の方法。
【0211】
実施形態60
前記密圧化ステップが、少なくとも1時間、0.5気圧〜5.0気圧の圧力において蒸気含有雰囲気中、300℃〜700の範囲の温度において、前記スートブランクを加熱するステップを含むことを特徴とする、実施形態55〜58のいずれか一項に記載の方法。
【0212】
実施形態61
前記圧密化ステップが、少なくとも5時間、0.7気圧〜2.5気圧の圧力において蒸気含有雰囲気中、300℃〜700℃の範囲の温度において前記スートブランクを加熱するステップを含むことを特徴とする、実施形態55〜58のいずれか一項に記載の方法。
【0213】
実施形態62
前記蒸気含有雰囲気が、少なくとも50体積%の蒸気を含むことを特徴とする、実施形態55〜61のいずれか一項に記載の方法。
【0214】
実施形態63
前記蒸気含有雰囲気が、少なくとも75体積%の蒸気を含むことを特徴とする、実施形態55〜61のいずれか一項に記載の方法。
【0215】
実施形態64
前記蒸気含有雰囲気が、少なくとも95体積%の蒸気を含むことを特徴とする、実施形態55〜61のいずれか一項に記載の方法。
【0216】
実施形態65
前記焼なまし温度が、少なくとも1000℃であることを特徴とする、実施形態55〜64のいずれか一項に記載の方法。
【0217】
実施形態66
前記750℃未満の温度が、700℃未満の温度であることを特徴とする、実施形態65に記載の方法。
【0218】
実施形態67
前記冷却速度が、0.2℃/時間〜20℃/時間であることを特徴とする、実施形態65に記載の方法。
【0219】
実施形態68
前記スートブランクを密圧化するステップが、少なくとも1時間、蒸気含有雰囲気中、前記スートブランクを加熱するステップを含むことを特徴とする、実施形態55〜67のいずれか一項に記載の方法。
【0220】
実施形態69
前記スートブランクを焼なましするステップが、前記圧密化スートブランクを、少なくとも1時間、前記焼なまし温度において維持するステップを含むことを特徴とする、実施形態68に記載の方法。
【0221】
実施形態70
9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と、0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと、残部SiO
2とを含んでなるスートブランクを調製するステップと;
100℃〜600℃の範囲の温度を有する、蒸気を含まない雰囲気中、前記スートブランクを加熱するステップと;
900℃未満の温度を有する、蒸気を含有する雰囲気に、前記スートブランクを暴露するステップと;
少なくとも1000℃の温度まで、前記蒸気を含有する雰囲気中、前記スートブランクを加熱するステップと
を含んでなることを特徴とする、チタニア−シリカガラスの調製方法。
【0222】
実施形態71
前記蒸気を含まない雰囲気が、100℃〜400℃の範囲の温度を有することを特徴とする、実施形態70に記載の方法。
【0223】
実施形態72
前記スートブランクが、前記蒸気を含まない雰囲気中、前記スートブランクの内部温度を少なくとも100℃まで増加させるために十分な時間、加熱されることを特徴とする、実施形態70または71に記載の方法。
【0224】
実施形態73
前記スートブランクが、前記蒸気を含まない雰囲気中、前記スートブランクの内部温度を少なくとも200℃まで増加させるために十分な時間、加熱されることを特徴とする、実施形態70または71に記載の方法。
【0225】
実施形態74
前記蒸気含有雰囲気中での加熱が、前記スートブランクを第1の温度まで加熱するステップと、前記スートブランクを前記第1の温度で少なくとも1時間保持するステップとを含み、前記第1の温度が、1000℃〜1200℃の範囲であることを特徴とする、実施形態70〜73のいずれか一項に記載の方法。
【0226】
実施形態75
前記スートブランクが、前記第1の温度に60時間未満保持されることを特徴とする、実施形態74に記載の方法。
【0227】
実施形態76
前記第1の温度が、1150℃〜1200℃の範囲であり、かつ前記スートブランクが、前記第1の温度に、少なくとも5時間保持されることを特徴とする、実施形態74または75に記載の方法。
【0228】
実施形態77
前記蒸気含有雰囲気中での加熱が、0.5℃/分〜100℃/分の速度で前記スートブランクを前記第1の温度から第2の温度まで加熱するステップをさらに含んでなり、前記第2の温度が、1300℃〜1700℃の範囲であることを特徴とする、実施形態74〜76のいずれか一項に記載の方法。
【0229】
実施形態78
9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と、0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと、残部SiO
2とを含んでなるスートブランクを調製するステップと;
100℃〜600℃の範囲の温度を有する、蒸気を含まない雰囲気中、前記スートブランクを加熱するステップと;
900℃〜1300℃の範囲の温度を有する、蒸気を含有する雰囲気に、前記スートブランクを暴露するステップと
を含んでなることを特徴とする、チタニア−シリカガラスの調製方法。
【0230】
実施形態79
前記ガラスのT
fが、少なくとも100cm
3の体積全体で、その平均値から±2℃未満変動することを特徴とする、実施形態1に記載のガラス。
【0231】
実施形態80
前記ガラスのT
fが、少なくとも400cm
3の体積全体で、その平均値から±2℃未満変動することを特徴とする、実施形態1〜4のいずれか一項に記載のガラス。
【0232】
実施形態81
前記ガラスのT
fが、少なくとも5000cm
3の体積全体で、その平均値から±2℃未満変動することを特徴とする、実施形態1〜4のいずれか一項に記載のガラス。
【0233】
実施形態82
前記ガラスのT
zcが、少なくとも100cm
3の体積全体で、その平均値から±1℃未満変動することを特徴とする、実施形態1〜4のいずれか一項に記載のガラス。
【0234】
実施形態83
前記ガラスのT
zcが、少なくとも400cm
3の体積全体で、その平均値から±1℃未満変動することを特徴とする、実施形態1〜4のいずれか一項に記載のガラス。
【0235】
実施形態84
前記ガラスのT
zcが、少なくとも5000cm
3の体積全体で、その平均値から±1℃未満変動することを特徴とする、実施形態1〜4のいずれか一項に記載のガラス。
【0236】
実施形態85
前記ガラスのT
fが、少なくとも100cm
3の体積全体で、その平均値から±2℃未満変動することを特徴とする、実施形態20〜23のいずれか一項に記載のガラス。
【0237】
実施形態86
前記ガラスのT
fが、少なくとも400cm
3の体積全体で、その平均値から±2℃未満変動することを特徴とする、実施形態20〜23のいずれか一項に記載のガラス。
【0238】
実施形態87
前記ガラスのT
fが、少なくとも5000cm
3の体積全体で、その平均値から±2℃未満変動することを特徴とする、実施形態20〜23のいずれか一項に記載のガラス。
【0239】
実施形態88
前記ガラスのT
zcが、少なくとも100cm
3の体積全体で、その平均値から±1℃未満変動することを特徴とする、実施形態20〜23のいずれか一項に記載のガラス。
【0240】
実施形態89
前記ガラスのT
zcが、少なくとも400cm
3の体積全体で、その平均値から±1℃未満変動することを特徴とする、実施形態20〜23のいずれか一項に記載のガラス。
【0241】
実施形態90
前記ガラスのT
zcが、少なくとも5000cm
3の体積全体で、その平均値から±1℃未満変動することを特徴とする、実施形態20〜23のいずれか一項に記載のガラス。
【0242】
実施形態91
9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と、84.0重量%〜91.0重量%のSiO
2とを含んでなるスートブランクを調製するステップと;
0.1気圧〜10気圧の範囲の圧力において蒸気含有雰囲気中、200℃〜1700℃の範囲の温度において前記スートブランクを加熱するステップを含む、前記スートブランクを圧密化し、圧密化スートブランクを形成するステップと;
前記圧密化スートブランクを、少なくとも900℃の焼なまし温度において維持するステップを含む、前記圧密化スートブランクを焼なましするステップと;
0.1℃/時間〜30℃/時間の速度において、前記焼なまし温度から、750℃未満の温度まで、前記圧密化スートブランクを冷却させるステップと
を含んでなることを特徴とする、チタニア−シリカガラスの調製方法。
【0243】
実施形態92
9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と、0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと、残部SiO
2とを含んでなるスートブランクを調製するステップと;
0.1気圧〜10気圧の範囲の圧力において蒸気含有雰囲気中、200℃〜1700℃の範囲の温度において前記スートブランクを加熱するステップを含む、前記スートブランクを圧密化し、圧密化スートブランクを形成するステップと;
前記圧密化スートブランクを、少なくとも900℃の焼なまし温度において維持するステップを含む、前記圧密化スートブランクを焼なましするステップと;
0.1℃/時間〜30℃/時間の速度において、前記焼なまし温度から、750℃未満の温度まで、前記圧密化スートブランクを冷却させるステップと
を含んでなることを特徴とする、チタニア−シリカガラスの調製方法。
【0244】
実施形態93
9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と、84.0重量%〜91.0重量%のSiO
2とを含んでなるスートブランクを調製するステップと;
0.1気圧〜10気圧の範囲の圧力において第1の蒸気含有雰囲気中、200℃〜900℃の範囲の温度において前記スートブランクを加熱するステップを含む、前記スートブランクを第1の蒸気含有雰囲気に暴露するステップを含む、前記スートブランクに蒸気を装填して、蒸気装填スートブランクを形成するステップと;
900℃〜1500℃の範囲の温度において第2の蒸気含有雰囲気中、前記蒸気装填スートブランクを加熱するステップを含む、前記蒸気装填スートブランクを第2の蒸気含有雰囲気に暴露するステップを含む、前記蒸気装填スートブランクを圧密化して、圧密化スートブランクを形成するステップと;
前記圧密化スートブランクを、少なくとも850℃の焼なまし温度において維持するステップを含む、前記圧密化スートブランクを焼なましするステップと;
0.1℃/時間〜30℃/時間の速度において、前記焼なまし温度から、750℃未満の温度まで、前記圧密化スートブランクを冷却させるステップと
を含んでなることを特徴とする、チタニア−シリカガラスの調製方法。
【0245】
実施形態94
前記スートブランクが、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2と、84.0重量%〜90.5重量%のSiO
2とを含んでなることを特徴とする、実施形態93に記載の方法。
【0246】
実施形態95
前記スートブランクが、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2と、85.0重量%〜90.0重量%のSiO
2とを含んでなることを特徴とする、実施形態93に記載の方法。
【0247】
実施形態96
前記スートブランクが、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と、86.0重量%〜89.0重量%のSiO
2とを含んでなることを特徴とする、実施形態93に記載の方法。
【0248】
実施形態97
前記装填ステップが、少なくとも1時間、0.5気圧〜5.0気圧の圧力において前記第1の蒸気含有雰囲気中、300℃〜700℃の範囲の温度において前記スートブランクを加熱するステップを含むことを特徴とする、実施形態93〜96のいずれか一項に記載の方法。
【0249】
実施形態98
前記装填ステップが、少なくとも5時間、0.7気圧〜2.5気圧の圧力において前記第1の蒸気含有雰囲気中、300℃〜700℃の範囲の温度において前記スートブランクを加熱するステップを含むことを特徴とする、実施形態93〜96のいずれか一項に記載の方法。
【0250】
実施形態99
前記第1の蒸気含有雰囲気が、少なくとも50体積%の蒸気を含むことを特徴とする、実施形態93〜98のいずれか一項に記載の方法。
【0251】
実施形態100
前記第1の蒸気含有雰囲気が、少なくとも75体積%の蒸気を含むことを特徴とする、実施形態93〜98のいずれか一項に記載の方法。
【0252】
実施形態101
前記第1の蒸気含有雰囲気が、少なくとも95体積%の蒸気を含むことを特徴とする、実施形態93〜98のいずれか一項に記載の方法。
【0253】
実施形態102
前記焼なまし温度が、少なくとも1000℃であることを特徴とする、実施形態93〜101のいずれか一項に記載の方法。
【0254】
実施形態103
前記750℃未満の温度が、700℃未満の温度であることを特徴とする、実施形態102に記載の方法。
【0255】
実施形態104
前記冷却速度が、0.2℃/時間〜20℃/時間であることを特徴とする、実施形態103に記載の方法。
【0256】
実施形態105
前記装填ステップが、ドーパント前駆体の存在下で実行され、前記ドーパント前駆体が、前記密圧化スートブランクにドーパントを提供し、前記ドーパントが、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択され、前記密圧化スートブランクが、0.1重量%〜7.0重量%の前記ドーパントを含有することを特徴とする、実施形態93〜104のいずれか一項に記載の方法。
【0257】
実施形態106
前記装填ステップが、少なくとも1時間、前記第1の蒸気含有雰囲気中、前記スートブランクを加熱するステップを含むことを特徴とする、実施形態93〜105のいずれか一項に記載の方法。
【0258】
実施形態107
前記焼なましステップが、前記圧密化スートブランクを、少なくとも1時間、前記焼なまし温度において維持するステップを含むことを特徴とする、実施形態93〜106のいずれか一項に記載の方法。
【0259】
実施形態108
前記密圧化ステップが、1600℃より高い温度において、前記第2の蒸気含有雰囲気中、前記蒸気装填スートブランクを加熱するステップをさらに含んでなることを特徴とする、実施形態93〜107のいずれか一項に記載の方法。
【0260】
実施形態109
9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と、0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと、残部SiO
2とを含んでなるスートブランクを調製するステップと;
0.1気圧〜10気圧の範囲の圧力において第1の蒸気含有雰囲気中、200℃〜900℃の範囲の温度において前記スートブランクを加熱するステップを含む、前記スートブランクを第1の蒸気含有雰囲気に暴露するステップを含む、前記スートブランクに蒸気を装填して、蒸気装填スートブランクを形成するステップと;
900℃〜1500℃の範囲の温度において第2の蒸気含有雰囲気中、前記蒸気装填スートブランクを加熱するステップを含む、前記蒸気装填スートブランクを第2の蒸気含有雰囲気に暴露するステップを含む、前記蒸気装填スートブランクを圧密化して、圧密化スートブランクを形成するステップと;
前記圧密化スートブランクを、少なくとも850℃の焼なまし温度において維持するステップを含む、前記圧密化スートブランクを焼なましするステップと;
0.1℃/時間〜30℃/時間の速度において、前記焼なまし温度から、750℃未満の温度まで、前記圧密化スートブランクを冷却させるステップと
を含んでなることを特徴とする、チタニア−シリカガラスの調製方法。
【0261】
実施形態110
前記スートブランクが、9.5重量%〜16.0重量%のTiO
2を含んでなることを特徴とする、実施形態109に記載の方法。
【0262】
実施形態111
前記スートブランクが、10.0重量%〜15.0重量%のTiO
2を含んでなることを特徴とする、実施形態109に記載の方法。
【0263】
実施形態112
前記スートブランクが、11.0重量%〜14.0重量%のTiO
2と、86.0重量%〜89.0重量%のSiO
2とを含んでなることを特徴とする、実施形態109に記載の方法。
【0264】
実施形態113
前記1種またはそれ以上のドーパントの組み合わせた濃度が、0.2重量%〜5.0重量%であることを特徴とする、実施形態109〜112のいずれか一項に記載の方法。
【0265】
実施形態114
前記装填ステップが、少なくとも1時間、0.5気圧〜5.0気圧の圧力において前記第1の蒸気含有雰囲気中、300℃〜700℃の範囲の温度において前記スートブランクを加熱するステップを含むことを特徴とする、実施形態109〜113のいずれか一項に記載の方法。
【0266】
実施形態115
前記装填ステップが、少なくとも5時間、0.7気圧〜2.5気圧の圧力において前記第1の蒸気含有雰囲気中、300℃〜700℃の範囲の温度において前記スートブランクを加熱するステップを含むことを特徴とする、実施形態109〜113のいずれか一項に記載の方法。
【0267】
実施形態116
前記第1の蒸気含有雰囲気が、少なくとも50体積%の蒸気を含むことを特徴とする、実施形態109〜115のいずれか一項に記載の方法。
【0268】
実施形態117
前記第1の蒸気含有雰囲気が、少なくとも75体積%の蒸気を含むことを特徴とする、実施形態109〜115のいずれか一項に記載の方法。
【0269】
実施形態118
前記第1の蒸気含有雰囲気が、少なくとも95体積%の蒸気を含むことを特徴とする、実施形態109〜115のいずれか一項に記載の方法。
【0270】
実施形態119
前記焼なまし温度が、少なくとも1000℃であることを特徴とする、実施形態109〜118のいずれか一項に記載の方法。
【0271】
実施形態120
前記750℃未満の温度が、700℃未満の温度であることを特徴とする、実施形態119に記載の方法。
【0272】
実施形態121
前記冷却速度が、0.2℃/時間〜20℃/時間であることを特徴とする、実施形態119に記載の方法。
【0273】
実施形態122
前記スートブランクを装填する前記ステップが、少なくとも1時間、前記第1の蒸気含有雰囲気中、前記スートブランクを加熱するステップを含むことを特徴とする、実施形態109〜121のいずれか一項に記載の方法。
【0274】
実施形態123
前記スートブランクを焼なましするステップが、前記圧密化スートブランクを、少なくとも1時間、前記焼なまし温度において維持するステップを含むことを特徴とする、実施形態122のいずれか一項に記載の方法。
【0275】
実施形態124
前記密圧化ステップが、1600℃より高い温度において、前記第2の蒸気含有雰囲気中、前記蒸気装填スートブランクを加熱するステップをさらに含んでなることを特徴とする、実施形態109〜123のいずれか一項に記載の方法。
【0276】
実施形態125
9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と、84.0重量%〜91.0重量%のSiO
2とを含んでなるスートブランクを調製するステップと;
0.1気圧〜10気圧の範囲の圧力において蒸気含有雰囲気中、200℃〜1700℃の範囲の温度において前記スートブランクを加熱するステップを含む、前記スートブランクを圧密化し、圧密化スートブランクを形成するステップと;
前記圧密化スートブランクを、少なくとも850℃の焼なまし温度において維持するステップを含む、前記圧密化スートブランクを焼なましするステップと;
0.1℃/時間〜30℃/時間の速度において、前記焼なまし温度から、750℃未満の温度まで、前記圧密化スートブランクを冷却させるステップと
を含んでなることを特徴とする、チタニア−シリカガラスの調製方法。
【0277】
実施形態126
9.0重量%〜16.0重量%のTiO
2と、0.1重量%〜7.0重量%の組み合わせた濃度の、B、Al、Li、Na、K、Mg、Ca、Nb、Ta、Mn、CuおよびSnからなる群から選択される1種またはそれ以上のドーパントと、残部SiO
2とを含んでなるスートブランクを調製するステップと;
0.1気圧〜10気圧の範囲の圧力において蒸気含有雰囲気中、200℃〜1700℃の範囲の温度において前記スートブランクを加熱するステップを含む、前記スートブランクを圧密化し、圧密化スートブランクを形成するステップと;
前記圧密化スートブランクを、少なくとも850℃の焼なまし温度において維持するステップを含む、前記圧密化スートブランクを焼なましするステップと;
0.1℃/時間〜30℃/時間の速度において、前記焼なまし温度から、750℃未満の温度まで、前記圧密化スートブランクを冷却させるステップと
を含んでなることを特徴とする、チタニア−シリカガラスの調製方法。