Radioaktive optische Gläser...

[Olof]

Wird Leitz/Leica ja wohl auch verbaut haben. Geschieht das auch noch heute, gibt es Objektive die für solche Gläser bekannt sind/waren. Welche besonderen Eigenschaften hatte diese und wie erreicht man diese Eigenschaften heute (wenn man sie erreicht) ?

[lll]

Wurden meines Wissens nach im Fotobereich nur bei den allerersten Summicronen verbaut. War ein thoriumhaltiges Spezialglas aus den Kodak Glaslaboratorien, das dann sehr bald durch ein eigenes ersetzt worden ist. Diese Summicrone sollen mit der Zeit einen deutlichen Gelbstich bekommen haben. Auf Fotopapier gelegt, sei nach 24 Stunden eine leichte Schwärzung zu erkennen gewesen.

Gruß Friedhelm

[hös]

Hallo Jan diese Merkmale errreicht man heute nicht mehr, aber übertrifft sie durch neue Rezepturen.
Leica verwendet seit der ISO-Zertifizierung ab 1996 keine radioaktiven Substanzen bzw. auch keine bleihaltigen Gläser.
Die ersten waren übrigens nach Kriegsende von den Amerikanern in Wetzlar zur Herstellung von Objektivlinsen verboten worden.
Übrigens gilt dies auch für alle anderen renommierten Hersteller wir Nikon, Canon, Sigma, Tamron, Zeiss, etc. etc.
Die Äußerung von III entspricht nicht den historischen Tatsachen, da radioaktive Gläser von den Amis verboten wurden.
Ich habe ein Summicron aus der ersten Serie und das ist garantiert strahlungsfrei!

[str]

Es ist hier vor kurzem schon festgestellt worden, daß für die erste Summicron-Serie
sicherlich kein thoriumhaltiges Glas verwendet worden ist, danach eine zeitlang sehr
wohl, dann wiederum nicht mehr. Hans Gerd Heuser hat dabei hilfreicherweise darauf
aufmerksam gemacht, in welch relativ unaufregender Weise Thorium radiaktiv ist.

str.

[Philippe D.]

Hallo,
ich hatte noch vor kurzer Zeit eine Thorium Oxyd (ThO2) haltige Summicron (SOOIC) die nicht ganz der erste Serie angehören sollte (Nr. 1009510).
Die Beta Strahlung ist jedoch gering (ca. 12 micro-Sievert/h direkt auf der Linse) im Vergleich zu manche Emaille die, zu der Zeit, im Schmuck Bereich ab und zu gebraucht waren.

[lll]

Hi,

ich hatte meine Infos aus dem Gedächtnis von einem LHSA -Artikel, den ich versuche, hier auszugsweise einzustellen:

During World War II three new factors entered the lens
design arena:
1) Kodak had developed a new extremely high
refraction, low dispersion glass for aerial camera lenses.
This new glass used so-called “rare earth” elements and
had some thorium oxide in the mix, which was slightly
radioactive, but more about this shortly. One of these
lenses was the well known 178mm f/2.5 Aero-Ektar,
which had a relatively high speed and short focal length
for an aerial camera lens. It was designed to allow higher
shutter speeds with the films of the day so that sharp
photographs could be made from low flying high speed
reconnaissance aircraft in poor light, as well as by the
light of flares at night. The performance of this lens was
exceptional, even wide open, which I can attest to
having used one of these lenses for a number of years
adapted to a 4x5 inch Graflex camera. This new glass
from Kodak and other sources became available to Leitz
soon after the war, and Leitz started their own glass
works in 1949 to refine these glass types further. (Leitz
brochure “Oskar Barnack Centenary”, 1980, p.25)
2) A new process of coating lens surfaces with a thin film
of magnesium fluoride was developed, which diminished
the reflections of rays entering a glass surface by
substantial margins. This coating reduced internal
reflections within the lens, thus increasing light
transmission and contrast while reducing flare. This
made it possible for a lens to be designed with more air
to glass interfaces yet outperform a simpler uncoated
design in both contrast and light gathering power. This
coating probably made its first appearance in Leitz
camera lenses with the 85mm f/1.5 Summarex of 1943,
but all Leitz lenses were reportedly being coated by the
end of 1945.
3) During the war years the development of the
computer was accelerated. IBM punch-card machines
became available which were able compute ray paths in
lenses in hours and days rather than the months it used
to take a team of mathematicians using pencil and paper
and slide rules. Leitz was an early user of this new
technology, and is reported to have installed their own
computer as early as 1951 (Rogliatti, Leica and Leicaflex
Lenses 2nd edition with additions, 1984, p.8).
The new 50mm f/1.5 Summarit, first marketed in 1949,
was based on the design of the Xenon, but made good use
of coating and modification of the glass in some elements for
improved performance. It outperformed the f/2 Summitar
in both field flatness and evenness of resolution across the
frame, and work was soon begun to design a new 50mm f/2
to replace the Summitar. The new f/2 lens would require
fewer design compromises than the f/1.5 Summarit due to
its more conservative speed, and therefore was intended to
equal or surpass the performance of the Summarit by as
much as possible. It was perhaps a shipment of the new
Kodak high refractive thorium oxide glass that made this
improvement possible. But from whatever source, the new
glass enabled greater image quality. Prototypes of the new
f/2 lens design, marked Summitar* were made in 1950 and
given to selected photographers for testing. Randol Hooper
(VF #3, 1985) reports that serial numbers of the Summitar*
lie between 812242 and 812320 in 1950. A photograph of
Summitar* No. 812275 appears in G. Rogliatti’s Leica and
Leicaflex Lenses (first edition, 1978, on page 142; and in
second edition, 1984, on page 148). This lens is engraved
“Dumur” on the side, for Henri Dumur. Jim Lager’s Leica
Illustrated Guide II (1978) shows lens No. 812276 on page
35, and it also appears in his Leica Illustrated Guide Volume
II—Lenses, 1994, pp. 46 and 47. According to Dr. Cyril T.
Blood (Leica Historical Society of Britain Newsletter No.40)
the earliest trial Summitar* lenses may have had a somewhat
different optical design than the production Summicrons,
including minor differences in the mount such as a slightly
thinner aperture ring and non-click stops to f/22. It is
possible that this earlier lens was designed without the aid of
computer ray tracing, but it is reasonable to surmise that the
computer installed at Leitz in 1951 might have been used to
finalize the design of the lens first designated “Summicron”.
Radioactivity?
As I’m sure readers of Viewfinder are aware, the new
glass containing thorium oxide from Kodak, or elsewhere,
which was used in the early Summitar* (and in early
production Summicron lenses made before 1953) was
slightly radioactive. The three “hot” elements were shielded
from the film by a rear element made of relatively dense flint
glass which contained lead oxide (Dr. Cyril T. Blood, LHS
Newsletter No. 40). This element protected the film from
any fogging, even with the lens retracted. However there
were three adverse side effects of the hot glass in these early
lenses. First, the hot glass was somewhat yellow, and became
more yellow over the years (see Bill Gordon’s article in VF
1996 #3 for a very complete survey of radioactivity in the
early Summicron lenses). Second, since the high refraction
glass could not be used in the rear element close to the film,
large aperture correction of the lens could not be carried out
quite as completely as might have been possible. And, third,
the word “radioactive” had a sinister connotation in the
marketplace so soon after WW II, and Leitz was most likely
very reluctant to have this word attached to any of their
products. Nevertheless, small quantities of the new lens were
produced under the Summicron name starting in late 1951,
making this year of 2001 the 50th anniversary of one of the
most significant lenses in the history of the Leica camera.
As soon as Leitz was able to develop a new lanthanum
oxide LaK9 glass in their glass research department—a
replacement glass with the same specifications but which
emitted no radiation—the new lens could be manufactured
without any danger of this stigma. It was evidently not until
late 1952 or early 1953 that the LaK9 glass became available
in sufficient quantities to start full-scale production of the
new lens, however. So, even though there were small
numbers of Summicron lenses manufactured before this
using glass with varying amounts of thorium content, it
wasn’t until 1953 that the factory could go to large quantity
production, an announcement could be made, and the lens
formally listed in the catalog. Leitz made a point of
advertising the new Summicron as “thorium free”, and these
later lenses did not emit any detectable radiation.
(Note: soon after the availability of sufficient stocks of
the new LaK9 glass became available, Walter Mandler
undertook a redesign of the Summicron to take full
advantage of the new glass, without the design
constraints involved in keeping the mount as short as
possible or in keeping the new glass away from the rear
elements. The result was the “rigid” Summicron of
1956, which had increased correction at the widest
apertures, as well as in the close-up range. This lens will
be the subject of a future article).
Production
The beginning of production of the first lenses marked
“Summicron” seems to have occurred at approximately
920001 (Gordon) during 1951, going by the serial
numbers. A 1951 production lens No. 922001 is shown in
the ELNY announcement of the Summicron dated
May,1953. Jim Lager shows a photo of No. 922072 in his
Illustrated History, Vol. II, 1994, on page 55. These...

Fröhliches Lesen!
Friedhelm

[str]

Vielen Dank, Friedhelm, für die Mühe, diese ausführliche Darstellung wiederzufinden
und uns zum Lesen zu geben.

Wenn ich es recht verstehe, ist der Verfasser des Artikels der Überzeugung, daß
alle ersten Summicrone mit thoriumhaltigem Glas versehen waren. Meines mit der
Nummer 993 098 scheint aber nicht thoriumhaltig zu sein.

Übrigens ist die Vergütung mit Metalldampf, wenn ich recht weiß, früher schon als
beim Summarex von 1943 von Zeiss verwendet (und entwickelt?) worden. Ich
erinnere mich, sie an Sonnaren 1.5/50 vom Jahr 1941 gesehen zu haben.

Der hellgelbe Schimmer der Summicrone könnte auch ein Reflex der Vergütung
sein?

Freundlichst
str.

[lll]

Hallo Stefan,

der Artikel widerspricht nicht Deiner Auffassung. Übersetzt heißt es dort: bei einem Leitz-Kameraobjektiv taucht die Vergütung wohl erstmals...

Und was die Radioaktivität der Gläser angeht, so spricht er ja von Chargen unterschiedlicher Radioaktivität. Könnte es nicht sein, dass Deine Optik nur sehr schwach strahlt?

Wie auch immer, ich bin kein Historiker, der hier die Quellen geprüft hätte und auch der journalistischen Seriositätspflicht, eine zweite Quelle hinzuzuziehen habe ich mich nicht unterworfen - schließlich ist es Hobby, nicht mehr.

Gruß Friedhelm

[wizard]

Originally Posted by str

Der hellgelbe Schimmer der Summicrone könnte auch ein Reflex der Vergütung
sein?

Den Gelbstich, auf den in Verbindung mit frühen Summicronen immer wieder verwiesen wird, sieht man beim Durchschauen durch ein solches Objektiv (z.B. gegen eine weiße Fläche) recht deutlich. Es hat sich da tatsächlich das Glas selbst mit der Zeit ins gelbliche verfärbt. Allerdings war auch die Vergütung der ersten Summicrone gelblich, später dann blau-lila.

Andreas

[lll]

Die Vergütung meines ältesten Summicrons (11533xx) zeigt sogar Spuren einer Mehrschichtvergütung. Die Reflexe sind violett und gelb. Eine Vergilbung des Glases ist zum Glück bisher auch nicht ansatzweise eingetreten. Aber selbst mein ältestes Nickel-Elmar, nicht vergütet und ohne Seriennummer, ist noch unvergilbt und fast ohne Schleier.

Gruß Friedhelm

[str]

«der Artikel widerspricht nicht Deiner Auffassung. Übersetzt heißt es dort: bei einem
Leitz-Kameraobjektiv taucht die Vergütung wohl erstmals...»

Friedhelm, das war schon deutlich, deutlicher noch, daß alles richtig, aber nicht alles gesagt,
sondern etwas geschickt nicht dargestellt wird. Das wollte ich ergänzen. Soweit ich weiß,
waren die vergüteten Objektive bei Leitz und Zeiss währen des Krieges nicht für den allgemeinen
Erwerb zugänglich, sondern nur für militärische Zwecke einschließlich der Berichterstattung.

Gerade habe ich den früheren Physiklehrer meiner Kinder getroffen und nochmals
befragt: Er erklärte mir, daß bei einem hauptsächlichen Alphastrahler wie Thorium und
bei dessen geringer Strahlenmenge an einem Objektiv eine Strahlung nicht unbedingt
von außen mit Messen erkennbar sein müsse. Meine Aussage, daß mein frühes
Summicron kein Thorium enthalte, ist also entsprechend zu relativieren. Seltsam
ist dann, daß ein späteres Summicron mit einer Nummer von 1953 meßbar gestrahlt
hat, als der Physiker es mit dem Geigerzähler überprüft hat.

Daß die Summicrone allmählich gelber werden, halte ich aber noch wie vor für eher
unwahrscheinlich, es sei denn jemand habe eine chemische oder physikalische
Erklärung dafür. Der sehr gemütliche Zerfall des Thorium kann es ja wohl nicht
bewirken.

Freundlichst
str.

[wizard]

Originally Posted by str

Daß die Summicrone allmählich gelber werden, halte ich aber noch wie vor für eher unwahrscheinlich, es sei denn jemand habe eine chemische oder physikalische Erklärung dafür. Der sehr gemütliche Zerfall des Thorium kann es ja wohl nicht bewirken.

Nun, Bruder Stefan, vielleicht waren diese frühen Summicrone auch schon immer so gelblich im Glas. Da ich zur Zeit der Enstehung dieser Objektive noch nicht auf dieser Welt weilte, kann ich diesbezüglich keine Erfahrungen aus erster Hand beitragen. Jedenfalls sind spätere Summicrone nicht so gelblich im Glas, das kann natürlich an einer anderen Glassorte liegen und muß auch nicht zwangsläufig bedeuten, dass das ältere Glas radioaktiv war und das neuere nicht.

Grüße,

Andreas

[str]

Ja, Bruder Andreas, das mag sein, daß einige immer so gelblich waren, mein
frühes ist es nicht richtig, ein wieder verkauftes war es.

Freundelichst
Br. Stefan

[HOOPY]

Liebe Miterkrankten,

an anderer Stelle wird gerne einmal die Verwendung des Kodak Aero Ektar Luftbildobjektives an Grossformatkameras disskutiert.
Die hohe Lichtstärke von 2,5 wirkt in der der Welt der düsteren Mattscheiben sehr anziehend... Auch dieses Objektiv ist mit thoriumhaltigen Gläsern bestückt und neigt zu gelb-bräunlichen Verfärbungen. In diesem Link wird u.a. eine Theorie dazu aufgestellt.

Aero-Ektar Lenses

Ob diese dem Leica-Historica-Peer-Review-Board standhält wird sich zeigen;
mir, mit meinen bescheidenen physikalischen Grundkenntnissen, erscheint sie wenigstens nicht unplausibel.

Mit freundlichen Grüssen

Sebastian Brandt

[str]

Vielen Dank für den Hinweis. Die Frage nach der Verfärbung wird durch den Hinweis
auf Radioaktivität zwar behauptet, aber nicht plausibel gemacht, wenn ich es recht
verstanden habe.

Freundlichst
str.

[sonnar]

Das Thema Gelbverfärbung von thoriumhaltigen Gläsern ist auch Pentax- und Canon-Besitzern bei ganz bestimmten Objektiven bekannt. Die genaue Ursache kenne ich auch nicht, jedoch scheint längere direkte Sonnenbestrahlung bei offener Blende, wenn möglich mit in Alufolie eingewickelter Fassung (damit keine Schmierstoffe unter Hitzeinwirkung austrocknen) die Gelbverfärbung rückgängig zu machen oder wesentlich zu verringern. Auch UV-Bestrahlung soll helfen.

Gruß, Frank

[gerd_heuser]

Also mit dem Beitrag über Aero-Ektar Objektive kann man wenig anfangen.
Das einzige, was der gute Mann erkennen läßt, ist daß er Gammaspektroskopiker ist und deshalb wohl mit einem Impulshöhenanalysator umgehen kann. Dann hat er Thorium festgestellt, was nicht verwunderlich ist, denn vor den Lanthanidenzumischungen in den Gläsern hat man Thoriumoxid wegen seiner sehr hohen Brechzahl verwendet.
Er sagt nun überhaupt nichts quantitativ aus über die Intensität der Strahlung, ich wage aber zu postulieren, daß sie nachweisbar, aber nicht von Bedeutung ist, was er ja indirekt auch schreibt. Die Gefährdung der Soldaten, um den Krieg zu gewinnen sei höher als die Gefährdung durch Ektare ist ja äußerst präzise.

Nochmals: Die Alpha-Strahlung des Thorium 232 kann man getrost ignorieren. Die Gammastrahlung der angeregten Zerfallsprodukte auch - bei der extrem langen Halbwertszeit des Thorium kommt da bei den geringen Mengen in den Gläsern wohl wenig rüber. Die Energie der Gammastrahlen liegt im Gegensatz zu der der Alphastrahlen (MeV) im keV-Bereich. Sie wird noch nicht mal Filme beeinträchtigen, denn der Wirkungsquerschnitt in AgX für Gammastrahlen ist niedrig, d.h. es findet wenig Absorption statt und gebildete Silberkeime zerfallen wieder ehe ein stabiler, entwickelbarer Keim entsteht. Da müßte schon eine Szintillationsschicht am Film angebracht sein.
Also Strahlung: am besten vergessen.
Bleibt die Verfärbung: Ich weiß es nicht, tendiere aber eher zu der Meinung, daß die Glasmatrix mit der Beimengung des Thoriumoxid sich rein chemisch derart verändert, daß die Lichtabsorption sich im gleichen Maße ändert. Wie Frank schreibt, könnte es ja ein reversibler Vorgang sein, der schon von Energien im Bereich der Lichtenergie verursacht wird und das spricht eher nicht für Strahlenschäden.

Originally Posted by gerd_heuser

, könnte es ja ein reversibler Vorgang sein, .

Daß Du ein guter Physiker bist - das glaube ich.
Doch warum dieses rumwerfen mit banalen Fremdworten - die nicht banalen sind für mich als Unkundigen schon Hindernis genug, um Dich zu verstehen.
Du bist doch ein netter Mensch - nimm bitte Rücksicht auf die Unmenschen, die "nicht Humanisten".

[str]

Leicas Freund, gern würde ich fragen, welches der Fremdwörter nicht sofort
per google gefunden werden kann, wie man Alphastrahlung übersetzen soll,
was es hilft, wenn das Wort «Halbwertszeit» auf gut Deutsch dasteht und
man es doch nicht ohne Kenntnisse deuten kann, und warum wir blumige
Umschreibungen lesen sollen, wenn es klar und eindeutig geht? Physik
wenigsten ist nicht Lyrik.

Nichts für ungut
str.