Fluorid Gläser

[Jürg Braun]

Guten Tag

Weiss jemand weshalb Optik mit Fluoridgläsern immer deutlich teurer ist als solche ohne? Ob Mikroskopobjektiv, Spektiv oder Kameraobjektiv. Die ED oder Fluordversion ist immer deutlich teurer. Vor allem bei den Mikroskopobjektiven wo die Kosten für das Glas als Rohstoff im Herstellungsprozess den kleinsten Teil ausmachen wird ist mir der Mehrpreis unklar. Ist das Bearbeiten viel teurer? Die Herstellung? Wird bei den Fluoriden grundsätzlich genauer gearbeitet weil sie der gehobeneren Klasse zugerechnet werden?

Gruss in die Runde

Jürg

[Werner Jülich]

Es ist der wesentlich höhere Arbeitsaufwand, der den Großteil der Mehrkosten ausmacht.
Werner Jülich

[TPL]

Hallo Jürg,
zunächst zur Bezeichnung: es geht um Fluorit-Gläser, benannt nach dem Mineral Fluorit oder Flussspat (CaF₂).
Als für optische Geräte tatsächlich noch natürlicher Flussspat verwendet wurde, war der hohe Preis ein Resultat der Seltenheit von optisch ausreichend "sauberen" natürlichen Kristallen. Seit rund 50 Jahren werden aber kaum noch natürliche Flussspate mehr verwendet, sondern synthetischer Fluorit.
Ich kenne die Kosten für solche Gläser nicht, aber ein wichtiger Aspekt der Preisbildung mag vielleicht gar nichts mit Material und Aufwand der Produktion zu tun haben: Die Stückzahlen der jeweiligen Objektiv-Serien. Achromaten werden sicher in deutlich größeren Stückzahlen gefertigt als Fluorit-Objektive und das wirkt sich - unabhängig von evtl. höheren Materialkosten oder Qualitätsvorgaben - auf die Endkosten aus.
Schönen Gruß, Thomas

[Klaus Herrmann]

Hallo Jürg,

Wenn wirklich CaF₂ als Linsenmaterial verwendet wird ist der höhere Preis wohl zu verstehen.

Der Flußspat spaltet - daher die Bezeichnung Spat - sehr leicht nach den kubischen Raumrichtungen und er ist relativ weich mit Härte 4. Damit sind Schleifen Polieren und Fassen immer mit Verlusten behaftet.

[Werner Jülich]

Ich denke schon, dass von fluoridhaltigen Sondergläsern gesprochen wird, berühmtes Beispiel wäre FPL53, aber auch andere z.B.von Schott.
Fluoridhaltig steht auch in den Druckschriften von Zeiss. 
Ich habe noch ein Zeiss APQ 100/1000, dort ist wirklich der Kristall verbaut. das Teleskop ist inzwischen 20 Jahre alt und immer noch wettbewerbsfähig.

Werner Jülich

[Miner]

Ich würde ja auch auf Fluorit-Kristalle tippen und nicht auf Glas:
http://www.korth.de/de/503728952d091450d/503728952d09c361d.htm
Ist aber auch nur eine Vermutung.
Ole

[HCLange]

Hallo Jürg,

ich kenne etliche Gründe:
- Die Gläser mit abnormalem Brechungsindex (bei Fotoobjektiven z.B. "ED" oder "UD" bezeichnet) können das Kilo etliche Tausend Euro kosten. Sie sind oft empfindlich von der Oberfläche her (weich), und auch schlechter zu bearbeiten. Sie müssen daher nach aussen von kratzfesteren Gläsern umgeben sein.
- Meist werden sie in Teleobjektiven verbaut, mit sehr grossen Linsendurchmessern. Der Linsenpreis nimmt überproportional mit dem Durchmesser zu.
- Zeiss hat z.B. für die Hasselblad ein Supertele mit Lichtstärke 2,8 hergestellt. Das ED-Glass dafür wurde in einer Charge erschmolzen, der Brechungsindex gemessen, und in die Objektivrechnung einbezogen. Damit konnten einige zig Objektive gebaut werden, und damit war die Serie zu Ende. Es wäre nämlich nicht mehr möglich gewesen, denselben Brechungsindex wieder zu erzeugen.

Christoph

[Klaus Herrmann]

Hallo zusammen,

jetzt bin ich auch nochmal gestolpert

a) über Fluorid und Fluorit

Das ist einfach: In der Chemie ist CaF₂ das Calziumfluorid. Für die Mineralogen ist der natürlich entstandene Kristall aber schlicht der Fluorit. Und sein kubisches Gitter gab der ganzen Gruppe den Namen Fluorit-Gitter.

und b) über die Frage, ob in den Neofluaren von CZ oder den Fluotaren von Leitz tatsächlich Fluorit als Linsenmaterial eingesetzt wird.

Ich glaube nicht. Die Optiken, in denen Linsen aus solchen Einkristallen verwendet werden sind sehr teuer und werden nur für Spezialanwendungen hergestellt. Wo Durchlässigkeiten im IR gefordert werden Z. B. in der IR-Mikrospektroskopie und ähnliches.

Die Neofluare dagegen sind "Massenware" die können meines Erachtens nur Linsen aus Spezialgläsern haben - aber eben amorphe Gläser - keine Kristalle!

Aber es fehlt die klärende Stimme aus den Häusern Zeiss oder Leica.

[Rawfoto]

Guten Abend

Ich kann nur von Canon & Hasselbld berichten, dort habe ich in den letzten 25 etliche FLuritobjektive mein Eigen nennen koennen. Die erzeugen ihre Linsen dieser Gattung selbst und die Qualitaet dieser Objektive ist excelent.

Das hat nicht immer mit Lichtstaerke zu tun, so hatte ich z.b. Ein 5,6/300mmm ...

Die Vorteile sind neben der bereits beschriebenen Qualitaet, die RGB Farben koennen tatsaechlich auf den Punkt korrigiert werden und in der IR-Fotografie gibt es keine Fokusverschiebung, leienhaft haben sie ein erweitertes Spektrum in den IR-bereich ...

Die Nachteile sind Temperaturempfindlichkeit (Dehnung bei Waerme) und das Material ist sehr sproede.

Beim Mikroskop werden die Glaeser auch bei den UV-Objektiven eingesetzt ... Das schaut fuer mich auch nach erweitertes Spektrum in Richtung UV aus ...

:-)

Gerhard

[Stefan_O]

"Frage, ob in den Neofluaren von CZ oder den Fluotaren von Leitz tatsächlich Fluorit als Linsenmaterial eingesetzt wird"

Leitz Broschüre "Image-forming and Illuminating Systems of the Microscope" 1985:

"...Our fluorite systems represent a step in this direction. These objectives have approximately the same number of elements as the achromates, however, some of them consists of fluorspar."

Definitv Fluorit bei den Leitz Fluotaren.

Gruss,
Stefan

[Frank D.]

Aus Durchlichtmikroskopie (Dr. Ludwig Otto /VEB Verlag 1959):

Fluoritobjektive

... Hierbei ist zu bemerken, daß die Flußspatlinsen der Neofluare lt. Druckschrift ausschließlich aus dem modernen in der Schmelze gezüchteten Flußspat gefertigt werden. Obwohl dieser Rohstoff infolge der hohen Kosten, die seine Herstellung verlangt, auf keinen Fall billiger ist als der natürliche Spat, bringen gewisse Eigenschaften des künstlich gezüchteten Kristalls, nämlich seine Farbfreiheit und das Fehlen von Einschlüssen, sowie die Möglichkeit, immer Material gleicher Beschaffenheit verwenden zu können, soviel Vorteile, daß zu erwarten ist, daß man allgemein in steigerndem Maße zum "künstlichen" Flußspat für Fluoridsysteme und Apochromate übergehen wird. ...

MfG
Frank

[Alfons Renz]

Die Älteren unter uns,

werden sich sicher noch daran erinnern, dass Ernst Abbe im Juli 1888 nach langer Suche - der frühere Fundort war in Vergessenheit geraten - im südwestlichen Abhang des Oltschihorn nach Fluorit graben lies ("unter ausgiebiger Anwendung von Sprengkraft"), um den für die Konstruktion der apochromatischen Objektive so wichtigen Flußspath zu gewinnen. Von dort stammten die besten Kristalle. Allerdings nur wenige Brocken, denn das Vorkommen war rasch erloschen.

Speziell für Nicolsche Prismen werden (wurden?) größere, möglichst klare Kristalle benötigt, was den Preis solcher Polarisationssysteme erklärt.

Mit herzlichen Grüßen

Alfons

Quelle: Ueber die Verwendung des Fluorits für optische Zwecke, E. Abbe, Zeitschrift f. Instrumentenkunde, 1890, 1-6

[Klaus Herrmann]

Lieber Alfons,

damit kannst Du mich nicht gemeint haben:

Die Älteren unter uns,

Fluorit wurde sicher in der Schweiz gewonnen, aber....

Speziell für Nicolsche Prismen werden (wurden?) größere, möglichst klare Kristalle benötigt, was den Preis solcher Polarisationssysteme erklärt.

...für die Nicols hat man in Island gesprengt, jedoch nicht nach Fluorit, sondern nach dem wasserklaren Calcit, aus dem die Nicols gefertigt wurden.( der berühmte Isländer Doppelspat) Synthetisch sind so große Calcitkristalle soweit ich weiß nicht herstellbar. Carbonate lassen sich nicht aus der Schmelze ziehen.

[Stefan_O]

"Ueber die Verwendung des Fluorits für optische Zwecke, E. Abbe, Zeitschrift f. Instrumentenkunde, 1890, 1-6" (Danke für das Zitat!)

Für die jüngeren, die nicht dabei waren und es daher nachlesen müssen und wollen, hier der Link zum Text:

http://www.archive.org/stream/zeitschriftfrin19gergoog#page/n13/mode/1up

Gruss,
Stefan

[Werner]

Liebes Forum!

Da Fluorit ziemlich weich ist (Mohs 4), kann man ihn zwar mit dem Messer schnitzen, aber nur schwer zu optischer Qualität schleifen und polieren.
Das bedeutet relativ viel Aussschuß bei der Fertigung, vielleicht ist das der Grund für den hohen Preis solcher Objektive.
Kaufmännische Aspekte tragen bestimmt auch dazu bei - ist eben was Besonderes.

viele Grüße   -   Werner