感光性ガラス（読み）かんこうせいがらす（英語表記）photosensitive glass

日本大百科全書(ニッポニカ)

感光性ガラス
かんこうせいがらす
photosensitive glass

近紫外部から可視光線の短波長域に感光性をもつガラスで、1950年ころアメリカのコーニング社で開発された。このガラス中には感光剤として金、銀、または銅などのイオンと、還元剤としてセリウムイオンやハロゲンイオンなどが均一に分散されている。感光した部分では金属イオンが還元されるが、外観上の変化はない。現像のために、そのガラスの転移点と軟化点の間で適当に加熱すると、還元された金属原子が凝集してコロイドをつくり、冷却後もきわめて安定に存在し、金赤、銀黄、銅赤などの発色が得られる。したがって写真陰画を焼き付ければ半永久的な陽画を得ることができる。また、それらのコロイドの形状を制御して析出させることにより多色の画像を形成することができる。一方、母体ガラスにケイ酸リチウム系のガラス組成を使うと、金属コロイドの析出している部分だけに微結晶が析出して白い画像が得られる。微結晶としてメタケイ酸リチウムが析出したガラスは2～10％のフッ化水素酸で処理すると、白い画像部分だけが溶出するので、希望により板ガラスに精細な模様を切り抜くことができる。他方、硫黄(いおう)、セレン、テルルなどの化合物を含むカルコゲン化物ガラスの一部に感光性を示すものがある。多くは薄膜状でレーザー光線の照射によって屈折率を変え、異なる条件の照射で復原するものもある。屈折率を変えた部分は画像として読み取ることができ、1ミリメートル当り3000本の解像力もあるのでホログラフィーなどに供することも可能である。このほか、金属銀の膜上にカルコゲン化物ガラスの薄膜をつくったものは、露光部で銀がガラスと反応して物性が変わり、感光性を示す。これは印刷への応用が考えられる。なお、ハロゲン化銀のコロイドを含むフォトクロミックスガラスも感光性ガラスの一種と考えられる。さらに、1990年代後半ごろから、フェムト秒レーザーなどの高エネルギービームをガラス中に集光照射させ、その焦点付近のガラスの、屈折率や酸化還元状態を変えたり、分相や結晶を起こさせたりすることが可能である。したがって、高エネルギービームのガラスに対しては、あらゆるガラスが感光性であるといえる。

［境野照雄・伊藤節郎］

[参照項目] | 特殊ガラス | フォトクロミックスガラス

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

改訂新版　世界大百科事典

感光性ガラス (かんこうせいガラス)
photosensitive glass

光を照射しその後熱処理をすると，光の照射された部分だけが着色したり結晶化するガラス。光照射により透過率が変化するフォトクロミックガラスも感光性ガラスの一種である。感光性ガラスは，金，銀，銅などの金属を感光性イオンとして，セリウムを増感剤として，さらに酸化アンチモン，酸化スズを還元剤として加えたものであり，光を照射し加熱すると感光し，金属コロイドを析出して着色する。結晶化しやすいガラス組成を選択しておき，いったん金属コロイドを析出させたのちさらに軟化点付近で熱処理すると，金属コロイドを結晶核として結晶が析出する。このようなガラスは感光性オパールガラスと呼ばれる。析出する結晶の酸に対する溶解度がガラス相と大幅に異なる場合には，結晶化した部分，すなわち光が照射された部分だけを選択して除去することができる。このような目的で作られる感光性ガラスを化学切削用ガラスと呼ぶ。
執筆者：安井 至

出典　株式会社平凡社「改訂新版　世界大百科事典」

化学辞典 第2版

感光性ガラス
カンコウセイガラス
photosensitive glass

紫外線に強く感じ，熱処理によって現像され，発色するガラス．組成例：SiO₂81，Li₂O10，K₂O5，Al₂O₃4，Sb₂O₃0.15，CeO₂0.02，Au 0.005．急冷したガラスは無色．紫外線を照射した部分に，

Au^＋ ＋ Ce^3＋ → Au⁰ ＋ Ce^4＋

の光化学反応が起こり，金イオンが還元される．現像は転移点よりやや高温で熱処理することで行われ，金コロイドを析出して赤色を呈するが，未照射部分は着色しない．さらにやや高温度で熱処理すると，金コロイドを結晶核としてケイ酸リチウム結晶が析出し，白色を呈する．これらの画像は安定で半永久的保存に耐える．AuのほかAgあるいはCuも利用できる．マイクロ化学分析用マイクロチップキャピラリーへの用途がある．

出典　森北出版「化学辞典（第2版）」

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

感光性ガラス
かんこうせいガラス
photosensitive glass

金，銀，銅などに錫，セリウムなどを加えて感光性を与えたガラス。金，銀，銅などのイオンを微量に含ませたガラスに強い紫外線を当てると，それらのイオンが還元されて中性の原子となり，それを加熱すると金属コロイドとしてガラスの中に析出するため着色してみえる。なお，この着色した部分はフッ化水素溶液で溶けやすいので，ガラスの加工にも応用される。また，光が照射されているときに着色し，照射がやめば，もとの透明なガラスに戻る可逆的な着色性を示すガラスもあり，サングラスとしても利用される。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典