Способ изготовления полимерного оптического отрезающего фильтра

 

Изобретение относится к технической физике, в частности к способам изготовления оптических УФ-светофильтров. Целью изобретения является получение полимерного оптического отрезающего фильтра со стабильными спектральными характеристиками. Изобретение позволяет получать светофильтры, пропускающие свет с длиной волны более 250 нм и сохраняющие стабильность оптических характеристик при облучении УФ-светом импульсной ксеноновой лампы после 10<SP POS="POST">6</SP> импульсов с частотой 50 Гц при длительности импульса накачки по полуширине 100 мкс за счет способа, включающего УФ-облучения с длиной волны короче 290 нм и дозой 4 <SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">5</SP> - 10<SP POS="POST">7</SP> Дж/м<SP POS="POST">2</SP> органического стекла на основе поли-α-фторфенилакрилата. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ю )э G 02 В 5/22, В 29 С 71/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0 V

О

0с (Л

Ql (21) 4673098/05 (22) 06.03.89 (46) 15.08.91. Бюл. Г» 30 (71) Институт физики им. Б.И.Степанова (72) А.Я,Гореленко, Г.В,Денисов. И.И,Калоша, Е.Л.Карягина, В.Н.Серова и В.Е.Шитов (53) 678.744.34 (088.8) (56) Патент Франции N. 2236195, кл, G 02 В 5/22, 1973. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ОПТИЧЕСКОГО ОТРЕЗАЮЩЕГО

ФИЛЬТРА (57) Изобретение относится к технической физике, в частности к способам изготовления оптических УФ-светофильтров. Целью

Изобретение относится к области технической физики, в частности к способам изготовления оптических элементов, служащих одновременно фильтрами УФ-излучения.

Целью изобретения является получение полимерного оптического отрезающего фильтра со стабильными спектральными характеристиками.

Пример 1. Плоский листовой образец из оргстекла Э вЂ” 2 на основе полифторфенилакрилата толщиной 2 мм облучается бактерицидными лампами ДБ-15 — источниками интенсивного УФ-излучения в области

250 мм. Плотность мощности УФ-излучения засветки 50 Вт/м .

На фиг. 1 приведены спектры поглощения полимера Э-2 до начала облучения (кривая 1) и после облучения в течение трех (кривая 2), десяти (кривая 3), двадцати (кривая 4), и ста двадцати (кривая 5) минут, в

SU,, 167О655 А1 изобретения является получение полимерного оптического отрезающего фильтра со стабильными спектральными характеристиками. Изобретение позволяет получать светофильтры, пропускающие свет с длиной волны более 250 нм и сохраняющие стабильность оптических характеристик при облучении УФ-светом импульсной ксеноновой лампы после 10 импульсов с частотой

50 Гц при длительности импульса накачки по полуширине 100 мкс за счет способа, включающего УФ-облучение с длиной волныкороче290нмидозой4 10 — 10 Дж/м органического стекла на основе поли-а -фторфенилакрилата. 4 ил. также для сравнения спектра поглощения пластинки из легированного европием кварцевого стекла КЛЖ-3 (6), часто используемого в системах накачки твердотельных лазеров для фильтрации УФ-части излучения импульсных ламп накачки; на фиг. 2-4— графики, поясняющие данный способ.

Под воздействием УФ облучения в полимере Э-2 возникает новая полоса поглощения в области 300-350 нм и вследствие этого спектр поглощения сдвигается примерно на 60 нм в длинноволновую сторону по сравнению со спектром поглощения необлученного вещества, С момента времени, соответствующего дозе облучения 4 10 Дж/см, изменение спектральных характеристик образца прекращается и при последующем облучении спектр поглощения полимера остается неизменным.

Пример 2. Плоский листовой образец из оргстекла Э вЂ” 2 толщиной 2 мм облучают

1670655 импульсной лампой ИНП 5/60 А-1 в осветителе в виде полого эллиптического цилиндра c диффузно отражающим покрытием.

Электрическая энергия, подводимая к импульсной лампе, 13 Дж, длительность им- 5 пу ф са накачки по полуширине около 100 мкс. В качестве, охлаждающей жидкости применяют дистиллированную воду.

Использованные импульсные лампы с ксеноновым заполнением характеризуются 10 спектральным распределением КПД излучения черного тела с температурой 800012000 К и с учетом пропускания кварцевой оболочки являются непрерывным источником света в области длиннее 200 нм. 15

В процессе облучения происходит изменение спектров поглощения полимера аналогично предыдущему примеру. После 10 BcnblwGK спектр поглощения полимера приобретает вид кривой 5 на фиг. 1. 20

Ресурсные испытания показали, что полимерный фильтр выдерживает > 10 импульсов с частотой следовани. 500 Гц при электрической энергии, подводимой к импульсной лампе, 13 Дж без изменения спек- 25 тральных характеристик и разрушения поверхностного слоя.

Пример 3. В условиях примера 1 проводят облучение с дозой 10 Дж/м . Из7 менение оптической плотности фильтра в 30 области полосы пропускания 380 — 530 нм составляет около 2, a сдвиг границы полосы пропускания 4 мм (фиг.2), П р q м е р 4. В условиях примера 2 ,проводят облучение образца толщиной 0,2 35 и 4 мм. Изменение оптической плотности

- фильтров приведено на фиг. 3.

Пример 5. При использовании в качестве материала фильтра полиметилметакрилата с добавкой производного оксазо- 40 ла в условиях примера 2 сильная деструкция полимернойматрицы наступала после 2 10 вспышек, в то время как у образца без добавки в этих условиях только начинали появляться заметные отдельные трещины. 45

При концентрациях добавок 10 моль/л, 4 позволяющих производить измерения спектров поглощения фильтров уже после 2000 вспышек, оптическая плотность в максимуме длинноволнового поглощения добавки падала в 2 раза, При температуре образца

80 С скорость фотораспада добавки возрастает в несколько раз, а поверхность образца становится практически матовой иэ-за появления трещин уже после 400 вспышек.

Пример 6. Лампу накачки ИНП

5/60 — А — 1 и активный элемент на основе активированного неодимом иттрий-алюминиевого граната 2 6,3 х 60 мм помещают в осветитель в виде полого эллиптического цилиндра с диффузно отражающим покрытием. Фильтр в виде пластины толщиной 2 мм располагают между лампой и активным элементом. В качестве охлаждающей жидкости используют дистиллированную воду.

Длительность импульса накачки по полуширине около 10 мкс. Резонатор состоял из двух плоских зеркал с отражением 1007ь и 35, На фиг, 2 приведена зависимость средней мощности генерации Г р лазера на алюмоиттриевом гранате от велйчины энергии накачки Ен без фильтра Э (пунктирная кривая) и с фильтрами на основе легированных кварцевых стекол КЛБ-4, КЛЖ вЂ” 3 и облучен ного оргстекла Э вЂ” 2.

Как видно из рисунка, энергетинеские характеристики лазера с фильтром из полимера Э вЂ” 2 и с фильтрами на основе легированных стекол не различаются, Дрейф средней мощности лазерного излучения эа

4 ч непрерывной работы с частотой следования 50 Гц не превышал 1 .

Формула изобретения

Способ изготовления полимерного оптического отрезающего фильтра со стабильными спектральными характеристиками, заключающийся в облучении органического стекла Э вЂ” 2, на основе поли- а-фторфенилакрилата УФ-излучением с длиной волны короче 290 нм дозой, равной

4 10 — 10 Дж/м .

1670655

00

350

2.1

1670655

2,0

Фиг э

Р р, Br

4ех

Составитель Д.Пебалк

Техред М.Моргентал Корректор М.Пожо

Редактор О.Спесивых

Производственно-издателвскии комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2750 Тираж 331 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5