Browsing by Author "Käs, Hans Herbert"

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    Änderung der Dispersion von Gläsern durch Einbau zusätzlicher Absorptionszentren
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1972) Käs, Hans Herbert
    Die durch den Einbau eines zusätzlichen Absorptionszentrums entstehenden Änderungen der absoluten und relativen Teildispersionen von Gläsern werden unter Berücksichtigung der Resonatorwechselwirkung und der Elektronendämpfung berechnet und mit den aus der Helmholtz-Ketteler-Formel erhaltenen Ergebnissen verglichen. Es folgen theoretische und experimentelle Untersuchungen für den Spezialfall eines Bandenschwerpunktes bei 0,35 µm. Der Einfluß von Bandenlagen im nahen Infrarot und der IR-Grundschwingung der Hauptglasbildner auf die Dispersion werden diskutiert. Aus den erhaltenen Ergebnissen lassen sich Rückschlüsse für die Entwicklung von Gläsern mit einem vom Regelglas abweichenden Dispersionsverhalten ziehen.
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    BaF₂-V₂O₅-Speicherglaskeramiken mit niedrigen Schaltfeldstärken Low field-strength switching BaF₂-V₂O₅ glass-ceramics Vitrocéramiques de BaF₂-V₂O₅ à mémoire à faible champ de commutation
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1980) Käs, Hans Herbert; Luchs, Hans Werner
    [no abstract available]
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    Einfluß der Glasbasis auf die Radiofotolumineszenz silberaktivierter Dosimetergläser
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1972) Käs, Hans Herbert
    Es wird der Einfluß von Oxid- und Metaphosphatzusätzen auf die Dosimetereigenschaften silberaktivierter Metaphosphatgläser bei konstantem Silbergehalt untersucht. Als Metaphosphat zugesetzt bewirkt das gleiche Kation eine höhere Empfindlichkeit und ein schnelleres Anklingen als bei Oxidzusatz. Bei Oxid- und Metaphosphatzusatz nimmt bei gleichem Kationenradius mit der Kationenwertigkeit die Empfindlichkeit ab, die Predose zu, die Anklingzeit wird größer, und die Lage des Maximums der durch die Strahlung entstehenden Lumineszenzbande verschiebt sich zu kürzeren Wellenlängen. Bei Oxidzusatz verkleinert sich die Halbwertsbreite der Lumineszenzbande mit der Kationenwertigkeit. Bei gleicher Wertigkeit durchlaufen in Abhängigkeit vom Kationenradius die Empfindlichkeit ein Maximum, Predose und Anklingzeit ein Minimum, die Lage der Lumineszenzbande verschiebt sich zu kürzeren Wellenlängen, und bei Oxidzusatz verkleinert sich die Halbwertsbreite. Die erhaltenen Gesetzmäßigkeiten und ihre Ausnahmen (in erster Linie Lithium) werden unter Berücksichtigung des Aufbaus der Radiofotolumineszenz-Zentren und der Glasstruktur diskutiert.
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    Einfluß der Schmelz- und Tempertechnologie auf die Dosimetereigenschaften silberaktivierter Phosphatgläser
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1972) Käs, Hans Herbert; May, Arno; Scharmann, Arthur
    Es wird der Einfluß der Schmelzzeit und -temperatur, der Abkühlgeschwindigkeit und Temperung auf Predose, Empfindlichkeit, Anklingverhalten, Halbwertsbreite und Lage der Lumineszenzbanden silberaktivierter Phosphatgläser untersucht. In reinen Lithium-Aluminiummetaphosphatgläsern tritt bei hohen Silbergehalten neben der Bande bei 585 nm, abhängig von der Wärmevorbehandlung, eine zweite Bande bei 490 nm auf. Zugabe von BeO verhindert deren Ausbildung. Erhöhung von Schmelzzeit und -temperatur, Verlängerung der Temperung und Verkleinerung der Abkühlgeschwindigkeit führen zu kleineren Anklingzeiten. Die Predose zeigt abhängig von Schmelzzeit und -temperatur ein Minimum, abhängig von der Abkühlgeschwindigkeit ein Maximum und eine Zunahme mit der Temperzeit. Die Empfindlichkeit durchläuft als Funktion der Schmelzzeit und -temperatur ein Maximum, ist unabhängig von der Abkühlgeschwindigkeit und nimmt mit der Temperzeit zu. Halbwertsbreite und Lage der Lumineszenzbanden besitzen, abhängig von der Schmelzzeit, -temperatur und der Temperzeit, Extrema. Aus diesen Ergebnissen werden Rückschlüsse auf die Struktur silberaktivierter Phosphatgläser als Funktion der Wärmevorbehandlung gezogen.
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    Fluoreszenz von Dy3+, Eu3+, Sm3+ und UO2 2+ in Natriumboratgläsern
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1971) Käs, Hans Herbert
    Es werden Halbwertsbreiten, Lagen, Intensitätsverhältnisse und Feldaufspaltung der Banden des Dy3+ -, Eu3+ -, Sm3+ -Ions und der UO2 2+ -Gruppe in Natriumboratgläsern mit 2,5 bis 35 Mol-% Natriumoxid bestimmt. Aus den erhaltenen experimentellen Ergebnissen werden Rückschlüsse auf die Glasstruktur gezogen.
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    Grenzflächenkonvektive Erscheinungen und Faltenbildung an der Oberfläche hochfluoridhaltiger Glasschmelzen beim Abkühlen
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1973) Brückner, Rolf; Käs, Hans Herbert
    Hochfluoridhaltige Glasschmelzen zeigen einen starken Fluorabbrand. Durch diesen Stoffübergang von der Schmelze in die Atmosphäre wird selbst in der kurzen Zeit während des Ausgießens und Abkühlens bis zum Einfrierbereich dieser Gläser eine inhomogene Oberfläche erzeugt, die heftige Grenzflächenkonvektion zur Folge hat, die wiederum rückgekoppelt den Stoff- und Temperaturübergang anfacht und charakteristische Oberflächenströmungen verursacht. Diese Vorgänge führen in Verbindung mit den Unterschieden in der Einfriertemperatur und im Längen-Ausdehnungskoeffizienten zwischen der inhomogenen Oberflächenhaut und den darunterliegenden (homogenen) Schichten zu charakteristischen Faltungen im „lederharten" Zustand, die schließlich als eingefrorene Oberflächenstrukturprofile sichtbar werden. Die Phänomene werden beschrieben, optisch, chemisch, röntgenografisch sowie mineralogisch untersucht und gedeutet.
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    Induzierte Orientierungsdoppelbrechung und struktureller Aufbau von Glasschmelzen
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1965) Brückner, Rolf; Käs, Hans Herbert
    Die theoretischen Voraussetzungen über die Orientierungs- bzw. Strömungsdoppelbrechung von Flüssigkeiten und Schmelzen werden mitgeteilt und der Aufbau einer für Flüssigkeiten und speziell für Glasschmelzen geeigneten Hagen-Couette-Apparatur beschrieben. An einer B2O3- und einer 5,52-molprozentigen Natriumboratschmelze werden im Temperaturbereich von 300 bis 1000 °C die spezifische Doppelbrechung und die Relaxationszeit des Effektes bestimmt. Die experimentellen Ergebnisse und deren theoretische Auswertung führen zu strukturellen Aussagen. Hiernach verhält sich die Glasschmelze in der Nähe der Einfriertemperatur wie ein Kontinuum (überwiegend Spannungsdoppelbrechung), darüber wie eine Flüssigkeit, die aus statistisch aufzufassenden Konglomeraten (Netzwerkbruchstücken) mit ausgeprägter Raumstruktur, geringer Anisotropie und relativ großem inneren Zusammenhalt besteht (Orientierungsdoppelbrechung). Na2O verursacht zusätzlich zur thermischen Aufspaltung des Netzwerkes die Bildung von Trennstellen, die mit einer Verkleinerung der Netzwerkbruchstücke bei gleichzeitiger Abnahme ihrer mittleren Anisotropie verbunden ist. Im Einfrierbereich erfolgt eine intensive Verknüpfung und Verfestigung der Netzwerkbruchstücke.
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    Radiofotolumineszenz-Glas mit verbesserten Dosimetereigenschaften
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1973) Käs, Hans Herbert
    Es werden die glastechnologischen und Dosimetereigenschaften eines neuentwickelten Radiofotolumineszenz-Glases auf Fluoridbasis beschrieben. Die Technologie dieser verwitterungsbeständigen Dosimeter erfordert geringeren Energieaufwand und ist weniger anfällig für die Predose erhöhende Verunreinigungen als die herkömmlicher Radiofotolumineszenz-Dosimeter auf Metaphosphatbasis. Der Ersatz der Metaphosphatgruppe durch Fluor senkt die mittlere Ordnungszahl und damit die γ-Energieabhängigkeit der Dosisanzeige, die für hinreichend kleine Aktivatorkonzentration energieunabhängig wird. Gleichzeitig erhöht sich die Stabilität der Dosisanzeige gegenüber UV-Licht und thermischen Einflüssen. Die Empfindlichkeit durchläuft als Funktion der Aktivatorkonzentration ein Maximum. Die erhaltenen Dosimetergläser registrieren nahezu γ-energieunabhängig und bis 100 °C fadingfrei eine Dosis von 0,1 R mit einem Fehler von ± 15 %.
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    Schalt-, Speicher- und Varistoreigenschaften von PbF₂-V₂O₅-Gläsern
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1977) Käs, Hans Herbert
    Es werden spezifischer Durchgangswiderstand (DC, 1 kHz), Verlustwinkel, Permittivität bei 1; 10 ; 100 kHz jeweils bei 20 °C und die Aktivierungsenergie von PbF₂-V₂O₅-Gläsern mit 26,6 bis 66,3 Mol- % Vanadiumoxid angegeben. Gläser mit 30 bis 50 Mol- % Vanadiumoxid verhalten sich bei hinreichend hohem Schutzwiderstand wie Schwellenwert-, bei niedrigem Schutzwiderstand wie Gedächtnisschaltgläser. Die Abhängigkeit der Schaltspannung von der Temperatur, der Kennlinienverlauf bis zum Durchschalten und die Aktivierungsenergie des niederohmigen Schaltzustandes legen für das Schwellenwertschalten einen Feld-effekt und für das Speicherverhalten eine thermisch induzierte glasig-kristalline Phasenumwandlung nahe. Gläser mit mehr als 55 Mol- % Vanadiumoxid zeigen Varistor-, Gläser mit mehr als 65 Mol- % und die rekristallisierten Proben Ohmsches Verhalten. Switching, memory and varistor properties of PbF₂-V₂O₅ glasses The specific breakdown resistance (DC, 1 kHz), loss angle and permittivity (at 1; 10; 100 kHz at 20 °C), also the activation energy have been determined for PbF₂-V₂O₅ glasses with from 26,6 to 66,3 mole % V₂O₅. Glasses with 30 to 50 mole % V₂O₅ and sufficiently high protective resistance behave as threshold switches but at low resistance as memory switches. The dependence of switching voltage on temperature, the characteristics up to switching and the activation energy of the low resistance switching behaviour depend on a field effect for threshold switching and on a thermally induced glassy-crystalline phase transformation for storage behaviour. Glasses with more than 55 mole % V₂O₅ show varistor properties, those with more than 65 % V₂O₅ and the recrystallized samples show Ohmic behaviour. Propriétés de commutation, de mémoire et de varistor des verres PbF₂-V₂O₅ On donne la resistance à la conduction (courant continu, 1 kHz), l'angle de pertes, la constante diélectrique à 20 °C pour 1; 10 et 100 kHz ainsi que 1'énergie d'activation de verres PbF₂-V₂O₅ renfermant de 26,6 à 66,3 % molaires d'oxyde de vanadium. Lorsque la resistance protectrice est suffisamment forte, les verres renfermant de 30 à 50 % molaires d'oxyde de vanadium se comportent comme des valeurs seuils, et lorsque la resistance est faible, ils se comportent comme des verres à commutation de mémoire. La dépendance de la tension de commutation vis-à-vis de la température, le tracé des lignes caractéristiques jusqu'au moment du couplage et l'énergie d'activation de 1'état enclenché ä basse resistance suggèrent l'existence d'un effet de champ pour la commutation des valeurs seuils et d'une transformation de phase vitreuse en phase cristalline induite thermiquement pour la mémoire. Les verres renfermant plus de 55 % molaires d'oxyde de vanadium ont un comportement de varistors ; ceux qui ont une teneur supérieure ä 65 % molaires et les échantillons recristallisés ont un comportement ohmique.
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    Schalteigenschaften und Formierprozeß eines Silbermetaphosphatglases mit niedriger Schaltfeldstärke
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1979) Käs, Hans Herbert; Platzer, Willi; Tille, Johannes
    Nach einem Formierprozeß besitzt das Glas der Zusammensetzung (Stoffmengengehalt in % ) 58,3 Ag₂O und 41,7 P₄O₁₀ bistabiles Schaltverhalten mit Schaltfeldstärken in der Größenordnung 100 V/cm. Der Widerstand des hochohmigen Schaltzustandes ist vom Formieren unabhängig, der des niederohmigen und die Schaltfeldstärken nehmen mit steigendem Formierstrom ab. Die für Schalteffekte notwendigen inneren Feldstärken entstehen durch eine mikroheterogene Glasstruktur, die durch hochsilberhaltige, niederohmige Bereiche und hochohmige Schaltglaszwischenschichten gekennzeichnet ist. Switching properties and formation process of a silver metaphosphate glass with low switching field strength After a formation process glass of composition (mol-%) 58,3 Ag₂O and 41,7 P₄O₁₀ shows bistable switching behaviour with a switching field of about 100 V/cm. The resistance of the high-resistance state is independent of formation but the resistance of lowresistance State and the switching field strength decrease with increasing formation current. The internal field strength needed for switching is produced by a microheterogeneous structure of glass which comprises low-resistance regions of high silver content separated by high-resistance glass layers. Propriétés de commutation et processus de la formation d'un verre de métaphosphate d'argent à faible champ de commutation A la fin du processus de la formation, le verre de composition (quantité en %) 58,3 Ag₂O et 41,7 P₄O₁₀ se caractérise par un comportement de commutation bistable avec des intensités de champ de l'ordre de 100 V/cm. La résistance de cet état de commutation à valeur ohmique élevée est indépendante de la formation, celle de l'état à faible valeur ohmique, de même que les intensités du champ de commutation diminuent lorsque le courant de la formation augmente. Les intensités de champ internes nécessaires aux effets de commutation se créent par une microstructure hétérogène de verre se caractérisant par des zones à haute teneur en argent et à faible valeur ohmique et des couches intermédiaires de verre de commutation à valeur ohmique élevée.
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    Schalteigenschaften von BaF₂-V₂O₅-Gläsern
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1977) Käs, Hans Herbert
    BaF₂-V₂O₅-Gläser mit 60 bis 75 Mol- % Vanadiumoxid zeigen Varistor-, mit 43 bis 60 Mol- % bei hohem Schutz- widerstand Schwellenwert-, bei niedrigem Speicherverhalten. Die Kennlinie des niederohmigen Zustandes läßt sich durch Feldemissionsanlaufstrom mit elektrothermischem Umschaltstromimpuls, die des hochohmigen mit raumladungsbegrenztem Anlaufstrom, Feldemission und elektrothermischen Erscheinungen beim Umschalten deuten. Die entstehende niederohmige Werkstoffstruktur ist nicht mit der durch thermische Rekristallisation erhaltenen identisch, das Schaltverhalten teilkristallisierter Proben thermisch bedingt. Switching properties of BaF₂-V₂O₅ glasses BaF₂-V₂O₅ glasses with from 60 to 75 mole % V₂O₅ show varistor properties and those with 43 to 60 % show threshold behaviour with a high protective resistance but memory behaviour with a low resistance. The characteristic of the low resistance state depends on a field emission initial current with an electrothermal reversing impulse; the high resistance state may be interpreted in terms of a space charge limited initial current with field emission and electrothermal effects on switching. The low resistance behaviour is not identical with that of material partially recrystallized by heat treatment; the thermal history affects switching behaviour of the latter. Propriétés de commutation des verres BaF₂-V₂O₅ Les verres BaF₂-V₂O₅ renfermant de 60 à 75 % molaires d'oxyde de vanadium se comportent comme des varistors. Lorsque la teneur est de 43 à 60 % molaires, ces mêmes verres exhibent une valeur seuil si leur resistance protectrice est élevée et ils fonctionnent comme des mémoires si celleci est faible. La ligne caractéristique de 1'état de faible resistance s'explique par la présence d'un courant de démarrage de l'émission froide avec impulsion électrothermique du courant de commutation, celle de l'état de resistance élevée par l'existence d'un courant de démarrage limité par la charge spatiale, par une emission froide et par des phénomenes électrothermiques lors de la commutation. La structure de faible resistance du matériau qui en résulte n'est pas identique à celle obtenue par recristallisation thermique, les propriétés de commutation des échantillons partiellement cristallisés étant conditionnées par la température.
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    Varistor- und dielektrische Eigenschaften hochsilberhaltiger Phosphatgläser und Glaskeramiken
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1975) Käs, Hans Herbert
    Silbermetaphosphatgläser mit mehr als 50 Mol- % AgPO₃ besitzen Permitivitäten εr in der Größenordnung 10 und zeigen Varistorverhalten. Der Nichtlinearitätskoeffizient A und der Verlustfaktor tgδ durchlaufen frequenz- und silberkonzentrationsabhängige. Maxima, die sich mit zunehmender Temperatur und Silberkonzentration zu höheren Frequenzen verschieben. Für Frequenzen über 100 kHz wird A≈ 1, und εr'; sinkt auf Werte unter 25. Die Überführung in eine Glaskeramik verkleinert A, εr' und deren Frequenzabhängigkeit. Die erhaltenen Ergebnisse lassen sich durch im elektrischen Feld deformierbare Entmischungsbereiche mit hohem Leitwert zwischen hochohmigen Schichten deuten. Die nach diesem Modell berechneten und die experimentell erhaltenen Ergebnisse werden diskutiert und Rückschlüsse auf Polarisations- und Leitungsmechanismen gezogen. Varistor and dielectric properties of high silver content phosphate glasses and glass ceramics Silver metaphosphate glasses with more than 50 mol % AgPO₃ have permittivities εr' of the order of 10 000 and show varistor behaviour. The non-linearity coefficient A and loss factor tanδ both show frequency and silver concentration dependent maxima which move to higher frequencies as both temperature and silver concentration increase. At frequencies above 100 kHz A≈ 1 and εr' < 25. Transformation into a glass ceramic reduces thevalues andfrequencydependence of A and εr' . The results can be interpreted by assuming phase separated regions of high conductivity, deformable by an electric field, between high resistance layers. Calculations made an this basis and the experimental results obtained are discussed and some conclusions drawn concerning polarization and conduction mechanisms. Propriétés diélectriques et de varistor de verres de phosphate et de vitrocéramiques à teneur élevée en argent Les verres de metaphosphate d'argent renfermant plus de 50 % molaires de AgPO₃ possèdent des constantes diélectriques εr de l'ordre de 10 000 et se comportent comme des varistors. Le coefficient de non-linéarité A et le facteur de perte tgδ passent par des maxima liés à la fréquence et à la concentration en argent; ces maxima se déplacent vers des fréquences supérieures en fonction d'une augmentation de la température et de la concentration en argent. Pour des fréquences excédant 100 kHz, A≈ 1 et er tombe à des valeurs inférieures à 25. La transformation en vitrocéramique réduit A et εr' et leur dépendance vis-à-vis de la fréquence. Les résultats obtenus peuvent s'expliquer par l'existence, dans le champ électrique, entre des couches de grande resistance, de domaines de démixtion déformables de conductibilité élevée. Les resultats calculés selon le modèle et les valeurs obtenues expérimentalement sont discutés et l'on tire des conclusions sur les mécanismes de polarisation et de conduction.