Способ получения оптического фильтра

 

Союз Соеетскнк

Соцмалнстнческмк реснубнмн

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и 907057

{6!) Дополнительное к авт.свнд-ву

{22) Завалено 23.08.79 {21) 2815237(23 с присоединением заявки М

{23) Приоритет

Опубликовано 23.02.82. Бюллетень J4 7

Дата опубликования описания 23,02 82 (53 ) М. Кд.

C 09 К 9/00

{Ьеуааретееннь б кемнтет

СССР оо делам нзебретеннй н открытнй (53) УДК 667.783 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. А. Катаев, Н. П. Горленко н Б, В. Саламатин

{7l ) Заявитель

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Тру

Знамени государственный университет им. В. В. фйбышева

/. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ФЖЙ И А

Изобретение относится к оптической технике и может быть использовано при изготовлении оптических фильтров, некоторых логических элементов и ячеек памяти.

Известна оптическая система, содержащая в качестве рабочего элемента ячейку, заполненную жидкостью, способная изменять степень пропускания света под воздействием электрического или магнитного поля (1).

Недостатком данного оптического фильтра является необходимость подвода внешней энергии в виде электрического или магнитного поля, что усложняет конструктивное оформление процессом управления. При эЖм применение данного фильтра, по существу, невозможно в условиях воздействия нерегулируемых внешних электрических и магнитных полей, нарушающих управляемое регулирование работой фильтра. Кроме того, данный фильтр не обладает возможностью регулирования параметрами в условиях воздействия температурного градиента.

Наиболсе близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения onтического фильтра в виде фотохромной системы, включающий обработку раствора соли металла. например олова, как окислительно.восстановительного агента, растворителем, например спиртом, в присутствии фотохромного вещества.

Изменение оптической плотности данной системы основано на явлении .фотохромизма, т. е. обратимого фотоиндуцированного перехода фотохромных веществ из одного состояния в другое с изменением окраски в окислительно-восстановительной среде (2).

Однако такая оптическая система, по существу, не является температурочувствительной, так как температура не оказывает заметного влияния на интенсивность окрашивания фотохромных веществ. При этом органические красители в составе известной системы не обладают достаточной светочувствительностью.

Кроме того, недостаток известного оптического фильтра определяется его чувствительностью к внешним воздействиям, вызывающим окислителъно восстановительный процесс, например к ионизирующему и электромагнитном излучению.

3 907057

Цель изобретения — обеспечение изменения оптической плотности оптического фильтра под воздействием температуры внешней среды.

Поставленная цель постигается предлагаемым .способом получения оптического фильтра путем обработки водно-солевого раствора с кочцентрацией соли 0,01 — 0,1 М спиртом алифатического ряда или ".ãî изомером в течение 1—

20 мин с последующим отделением зкстраги- рованного при этом продукта оптического 1О фильтра от водного раствора.

Предлагаемый способ обеспечивает получение оптического фильтра, который способен изменять оптическую плотность под воздействием температуры внешней среды, играющей !5 роль управляющего фактора. Данный фильтр, обладая термоиндикаторными свойствами, имеет достаточную светостоккость и стойкость к воздействию электромагнитных и ионизирующих излучений. Он играет роль оптического затвора, так как запирает практически всю область видимого света и мало чувствителен к избирательному поглощению, . Для осуществления предлагаемого способа воду или водные растворы неорганических солей обрабатывают алифатическим спиртом или его изомером в качестве органического экстрагента. При этом водно-солевой раствор берут в количестве, в 2 — 3 раза превышающим объем этого экстрагента. Жидкую смесь перемешивают до ее полного расслоения. Экстракт отделяют от водной системы и после 30 мин стабилизации используют его в качестве фильтра.

Температуру точки скачкообразного изме3S нения оптической плотности определяют следующим образом. Оптический фильтр помещают в термостатированную ячейку и с задаиной скоростью изменяют температуру. Температуру скачка оптической плотности определяют по изменению светопоглощения с помощью фотокалориметра в рабочей области длин волн.

Температурный интервал, в котором возможно регулирование точки скачка оптической плотности путем создания оптического затвора, 45 определяется концентрацией водно-солевой системы в органической среде и соответствует о температуре порядка 11 — 60 С.

Пример 1 K 20 мл изоамилового спирта добавляют 40 мл 0,01 М раствора азотнокислого свинца, перемешивают смесь 5 мин, раствор отстаивают до полного расслоения смеси, экстракт отделяют и выдерживают в течение 30 мин. Полученный продукт имеет температуру скачка изменения оптической плотности 19 С при поглощении видимого света 60%.

Пример 2. Процесс ведут по примеру 1, но при использовании 0,1 М раствора азотнокислог0 свинца, Поглощение полученным

Органический

Интервалы температур скачка оптической плотносо ти, С, при концентрации

001 — 0,1 г — моль/л растворов экстрагент

Pb(NOý) г Кэ (Fe(CNS) ь J

dest

Бутиловый спирт

18 — 22 11 — 18

22 — 60

Лмиловый спирт

Изоамиловый

26-38 18-22 11-18

19 — 31

18-24

11 — 18 спирт

Время экстрагирования, мин

5 — 20

Исследование влияния ионизирующего излучения магнитного поля и тепловых нагрузок на изменение температуры скачка оптического фильтра и работоспособность предлагаемой системы показывает, что оптический фильтр не меняет своих характеристик и работоспособности при облучении гамма-квантами изотопа

Со до экспозиционной дозы 10 P npu

6 продолжительности воздействия магнитного поля до 3 сут напряженности магнитного поля

I до 6000 Гс и тепловых ударов в диапазоне температур 2 — 80 С. о

Оптический активный фильтр, преимущественно работающий в определенной спектральной области, получают экстракцией органическим спиртом из водных растворов окрашенных комплексных солей типа Кэ (Ре(СИЯ) (, К (Со(СNS) J.

4 фильтром видимого света составляет 75% при о температуре скачка 31 С.

Пример 3, Аналогично примеру 1 экстрагируют 40 мл 0,1 М раствора ферроцианида калия Кэ (Ее(СЙ$)б) в течение 5 мин

20 мл изоамилового спирта. Полученный экстракт представляет собой оптический фильтрзатвор с областью максимального свето-поглбщения в пределах 480 — 520 нм. Значение температурного скачка и поглощение фильтром видимого света составляет ссютветственно

24 С и 80%.

Пример 4.40мл0,1М раствора азотнокислого свинца экстрагируют в течение

5 мин 20 мл бутилового спирта. Значение темпео ратурного скачка полученного фильтра 60 С при поглощении видимого света 75%.

В таблице приведены интервалы изменения температуры скачка оптической плотности предлагаемого фильтра в пределах концентрации экстрагируемого раствора для различных экстрагирующих спиртов и времени экстракции.

907057

Составитель Л; Романцева

Техред А;Бабинец

Корректор Н. Стец

Редактор Н. Егорова

Подписное

Заказ 516/33 Тираж 658

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Использование предлагаемого способа получения оптического фильтра обеспечивает по сравнению с известными исключение применения фотохромных агентов.

При этом работоспособность фильтра обеспечивается абсорбцноино-рассеивающими свойствами водно-спиртовых систем. Предлагаемая система обладает неограниченной светостойкостью и к воздействию ионизирующего излучения.1О

Простой, недорогой и быстрый способ приготовления дает возможность получать оптические фильтры с регулируемой точкой скачка оптической плотности в широком диапазоне о температуры (10 — 60 С) . Управляющим фактором 1S при этом является температура. Оптический фильтр замеряет практически всю область видимого света, может работать при определенных длинах волн, отвечает требованиям ммтиатюриэации и обладает воэможностью оформления фильтра любой конфигурации, 6

Формула изобретения

1. Способ получения оптического фильтра, включающий обработку водно-солевого раствораспиртом, отличающийся тем,что,с целью обеспечения изменения оптической плотности фильтра под воздействием температуры внешней среды, водно-солевой раствор берут с концентрацией соли 0,01 — 0,1 М и обрабатывают его спиртом алифатического ряда или его иэомером с последующим отделением экстра;гированного нри этом целевого продукта от водного раствора.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что обработку указанного водносолевого раствора спиртом алифатического ряда или его изомером ведут в течение 1-20 минут.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции И 2132376, кл. Я 05 О 25/00, опублик. 1972.

2. Патент США Р 3645909, кл. 252 — 300, опублик. 1972.