CZ304865B6 - Device for observing dynamics of initializing and reversing phase of photochromatic color change in functional dyestuffs - Google Patents

Device for observing dynamics of initializing and reversing phase of photochromatic color change in functional dyestuffs Download PDF

Info

Publication number
CZ304865B6
CZ304865B6 CZ2007-857A CZ2007857A CZ304865B6 CZ 304865 B6 CZ304865 B6 CZ 304865B6 CZ 2007857 A CZ2007857 A CZ 2007857A CZ 304865 B6 CZ304865 B6 CZ 304865B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
light beam
excitation
sample
photochromatic
functional
Prior art date
Application number
CZ2007-857A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ2007857A3 (en
Inventor
Michal Vik
Martina Viková
Original Assignee
Technická univerzita v Liberci
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technická univerzita v Liberci filed Critical Technická univerzita v Liberci
Priority to CZ2007-857A priority Critical patent/CZ304865B6/en
Publication of CZ2007857A3 publication Critical patent/CZ2007857A3/en
Publication of CZ304865B6 publication Critical patent/CZ304865B6/en

Links

Abstract

The present invention relates to a device for observing dynamics of initializing and reversing phase of photochromatic color change in functional dyestuffs, which device comprises a source (8) of a measuring light beam (81), at least one source (9) of excitation light beam (91), an optical integrator (1) provided with an input (6) of the measuring light beam (81) into interior of the integrator (1) with at least one filter (10, 100) for screening the excitation component of the measuring light beam (81), at least one excitation opening (4) for the supply of the excitation light beam (91) into the interior of the optical integrator (1), a reference opening (2) for the supply of both the measuring light beam (81) and the excitation light beam (91) onto a sample (3), an output (7) of the measuring light beam (81) reflected from the sample (3), and a spectrometer (12) for evaluation of parameters of functional dyestuffs through the mediation of the measuring light beam (81) reflected from the sample (3).

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká zařízení pro sledování dynamiky iniciační a reverzní fáze fotochromatické barevné změny funkčních barviv.The present invention relates to a device for monitoring the dynamics of the initiation and reverse phase of a photochromatic color change of functional dyes.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Současná zařízení využívaná při zjišťování spektrálních a kolorimetrických parametrů funkčních barviv neumožňují sledování dynamiky jejich barevní změny, která nastává po excitaci excitačním impulzem, nýbrž pouze skokové sledování této změny, a to navíc pouze v reverzní, tzv. „decay“ fázi. Jejich princip spočívá v tom, že měřený vzorek je osvícen externím excitačním světelným zdrojem a následně vložen do kyvetového prostoru spektrofotometru, kde je sledován pokles intenzity absorpce měřicího paprsku při dopadu na tento vzorek, z čehož je vyhodnocována barevná změna funkčních barviv obsažených ve vzorku. Tento postup lze však použít pouze v případě materiálů, kdy rychlost barevné změny je relativně malá, takže časová prodleva, která vzniká při přenosu excitovaného vzorku do měřicího systému nemá výraznější vliv na naměřená data. Pro měření únavových charakteristik funkčních barviv relativně velkými sériemi opakujících se excitací jsou pak tyto systémy naprosto nevyužitelné.Current devices used in the determination of spectral and colorimetric parameters of functional dyes do not allow monitoring of the dynamics of their color change, which occurs after excitation by excitation impulse, but only a step monitoring of this change, and moreover only in reverse, so-called "decay" phase. Their principle is that the measured sample is illuminated by an external excitation light source and then inserted into the cuvette space of the spectrophotometer, where the decrease of the intensity of absorption of the measuring beam is observed upon impact on this sample, from which the color change of functional dyes contained in the sample is evaluated. However, this procedure can only be used for materials where the color change rate is relatively slow, so that the time lag that occurs when the excited sample is transferred to the measurement system has no significant effect on the measured data. These systems are completely useless for measuring fatigue characteristics of functional dyes by relatively large series of repetitive excitations.

Dosud známá zařízení podle stavu techniky jsou využitelná pouze pro úzkou skupinu funkčních barviv s nízkou rychlostí barevní změny a neumožňují sledování iniciační fáze fotochromatické barevné změny funkčních barviv. Údaje získané v relativně velkých časových intervalech pak neumožňují přesnější sledování reverzní fáze fotochromatické barevné změny funkčních barviv, a nejsou dostatečné pro praktické a efektivní využití těchto barviv.The prior art devices known to date are only applicable to a narrow group of functional dyes having a low color change rate and do not allow monitoring of the initiation phase of the photochromatic color change of the functional dyes. The data obtained at relatively large time intervals do not allow for more accurate monitoring of the reverse phase of the photochromatic color change of functional dyes, and are not sufficient for the practical and efficient use of these dyes.

Cílem vynálezu je vytvořit zařízení schopné podrobně sledovat dynamiku barevné změny funkčních barviv, a to nejen její reverzní fáze, ale také iniciační fáze.It is an object of the present invention to provide a device capable of closely monitoring the color change dynamics of functional dyes, not only its reverse phase but also the initiation phase.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Cíle vynálezu je dosaženo zařízením pro sledování dynamiky iniciační a reverzní fáze fotochromatické barevné změny funkčních barviv, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje zdroj měřicího světelného paprsku, alespoň jeden zdroj excitačního světelného paprsku, optický integrátor opatřený vstupem měřicího světelného paprsku do vnitřního prostoru integrátoru, přičemž vstup měřicího světelného paprsku je opatřen alespoň jedním filtrem pro odstínění jeho excitační složky, alespoň jedním excitačním otvorem pro přivedení excitačního paprsku do vnitřního prostoru optického integrátoru a referenčním otvorem pro přivedení měřicího světelného paprsku a excitačního paprsku na vzorek, výstupem měřicího světelného paprsku odraženého od vzorku, a spektrometr pro vyhodnocení parametrů funkčních barviv prostřednictvím měřicího světelného paprsku odraženého od vzorku. Fotochromatická barevná změna funkčních barviv obsažených ve vzorkuje iniciována excitačním paprskem, aje vyhodnocována změnou charakteristik měřicího paprsku odraženého od vzorku.The object of the invention is achieved by a device for monitoring the dynamics of the initiation and reverse phase of the photochromatic color change of functional dyes, comprising the source of a measuring light beam, at least one excitation light source, an optical integrator provided with a measuring light beam entering the interior of the integrator; wherein the measuring light beam inlet is provided with at least one filter for shielding its excitation component, at least one excitation opening for driving the excitation beam into the interior of the optical integrator and a reference opening for supplying the measuring light beam and the excitation beam to the sample , and a spectrometer for evaluating the parameters of the functional dyes by means of a measuring light beam reflected from the sample. The photochromatic color change of the functional dyes contained in the sample is initiated by the excitation beam and is evaluated by changing the characteristics of the measuring beam reflected from the sample.

Pro přerušení přívodu excitačního světelného paprsku do vnitřního prostoru integrátoru a sledování reverzní fáze fotochromatické změny funkčních barviv je alespoň jeden excitační otvor opatřen optickou závěrkou.At least one excitation opening is provided with an optical shutter for interrupting the excitation light beam supply to the interior of the integrator and monitoring the reverse phase of the photochromatic change in functional dyes.

Excitační světelný paprsek je do vnitřního prostoru optického integrátoru s výhodou přenášen soustavou zrcadel, která umožňuje odstínění jeho IR složky, a současně zaručuje, že nedojde keThe excitation light beam is preferably transmitted to the interior of the optical integrator by a set of mirrors which allows the IR component to be shielded, while ensuring that no

- 1 CZ 304865 B6 změně charakteristik excitačního světelného paprsku, zejména jeho intenzity. Tato soustava zrcadel však může být plnohodnotně nahrazena některým ze známých a dostupných typů světlovodných vláken.The characteristics of the excitation light beam, in particular its intensity, are varied. However, this array of mirrors can be fully replaced by some of the known and available types of light guide fibers.

Zařazení monochromátoru mezi excitační světelný zdroj a excitační otvor ve stěně optického integrátoru umožňuje sledování dynamiky iniciační a reverzní fáze fotochromatické barevné změny funkčních barviv, která nevykazují fluorescenci. Stejné výhody i efekt, bez nutnosti začlenění monochromátoru, přináší využití monochromatického excitačního světelného zdroje.The inclusion of the monochromator between the excitation light source and the excitation opening in the wall of the optical integrator allows monitoring the dynamics of the initiation and reverse phases of the photochromatic color change of non-fluorescent functional dyes. Using the monochromatic excitation light source brings the same advantages and effect without the need for a monochromator.

Použití pulzního excitačního světelného zdroje pak umožňuje provádění únavových zkoušek funkčních barviv sériemi opakujících se excitací.The use of a pulsed excitation light source then allows fatigue tests of functional dyes to be performed with a series of repeated excitations.

Vzhledem k tomu, že na průběh fotochromatické barevné změny má nezanedbatelný vliv i teplota, při které tato změny probíhá, je výhodné, pokud je celé zařízení uzavřeno v termostatickém boxu, který umožňuje nastavení této teploty nezávisle na teplotě okolí.Since the temperature at which the change takes place is not negligible, it is advantageous if the whole device is enclosed in a thermostatic box which allows the temperature to be set independently of the ambient temperature.

Pro zjednodušení konstrukce termostatického boxu a pro snížení nároků na řízení a udržování teploty v něm, je tento box zmenšen pouze pro uložení vzorku obsahujícího funkční barviva.To simplify the design of the thermostatic box and to reduce the demands on control and maintenance of the temperature therein, the box is reduced only to accommodate a sample containing functional dyes.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Zařízení pro sledování dynamiky iniciační a reverzní fáze fotochromní barevné změny funkčních barviv je schematicky znázorněno na přiloženém výkresu, kde obr. 1 značí schéma varianty tohoto zařízení, která je určena především pro remisní sledování dynamiky iniciační a reverzní fáze fotochromní barevné změny funkčních barviv citlivých na UV záření a obr. 2 schéma varianty tohoto zařízení pro remisní sledování dynamiky iniciační a reverzní fáze fotochromatické barevné změny funkčních barviv, která nevykazují fluorescenci.The device for monitoring the initiation and reverse phase dynamics of photochromic color change of functional dyes is schematically shown in the attached drawing, where Fig. 1 shows a diagram of a variant of this device which is intended primarily for remission monitoring of the initiation and reverse phase dynamics of photochromic color change of functional dyes sensitive to UV and Fig. 2 is a diagram of a variant of this device for remission monitoring of the initiation and reverse phase dynamics of photochromatic color changes of non-fluorescent functional dyes.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Zařízení pro sledování dynamiky iniciační a reverzní fáze fotochromní barevné změny funkčních barviv podle vynálezu a princip jeho činnosti budou vysvětleny na konkrétních, avšak pouze ilustračních příkladech provedení, které jsou schematicky znázorněny na Obr. 1 a Obr. 2. Nejedná se ale o jediné varianty konstrukce tohoto zařízení, neboť vzájemná poloha jeho jednotlivých prvků je do značné míry závislá zejména na způsobu přenosu excitačního či měřicího paprsku, např. prostřednictvím světlovodných vláken, soustavy zrcadel, dalších optických prvků apod.The device for monitoring the initiation and reverse phase dynamics of the photochromic color change of the functional dyes according to the invention and the principle of its operation will be explained on the specific, but only illustrative, exemplary embodiments shown schematically in FIG. 1 and FIG. 2. However, these are not the only variants of the construction of this device, since the relative position of its individual elements is largely dependent on the method of transmission of the excitation or measuring beam, eg by means of light-guide fibers, a set of mirrors, other optical elements, etc.

V příkladu provedení znázorněném na Obr. 1 obsahuje zařízení pro sledování dynamiky iniciační a reverzní fáze fotochromatické barevné změny funkčních barviv optický integrátor i kulového tvaru, který je díky materiálu, ze kterého je vytvořen nebo díky povrchové úpravě, například nátěru, nepropustný pro světelné záření, čímž je z procesu sledování dynamiky iniciační a reverzní fáze fotochromatické barevné změny funkčních barviv vyloučen vliv okolního světla. Současně je zabráněno nadměrnému rozptylu excitačního světelného paprsku do okolí.In the embodiment shown in FIG. 1 includes an apparatus for monitoring the initiation and reverse phase dynamics of a photochromatic color change of functional dyes, an optical integrator of spherical shape, which is impermeable to light radiation due to the material from which it is formed or a surface treatment, e.g. and reverse phase photochromatic color change of functional dyes eliminated the influence of ambient light. At the same time, excessive scattering of the excitation light beam to the surroundings is prevented.

Ve spodní části optického integrátoru I je vytvořen referenční otvor 2, v jehož těsné blízkosti je umístěn a známým způsobem zajištěn sledovaný vzorek 3 obsahující funkční barvivo, resp. funkční barviva. Vzorkem 3 může být např. světlocitlivý senzor, který obsahuje funkční barviva citlivá na UV záření. Kromě toho je optický integrátor i dále opatřen excitačním otvorem 4 s optickou závěrkou 5, vstupem 6 měřicího světelného paprsku 81 a výstupem 7 měřicího světelného paprsku 81.A reference aperture 2 is formed in the lower part of the optical integrator 1, in close proximity of which the sample of interest 3 containing the functional dye or the sample dye 3 is placed and secured in a known manner. functional dyes. The sample 3 may be, for example, a light-sensitive sensor containing functional UV-sensitive dyes. In addition, the optical integrator is further provided with an excitation opening 4 with an optical shutter 5, an input 6 of the measuring light beam 81 and an output 7 of the measuring light beam 81.

Mimo optický integrátor 1 je v blízkosti vstupu 6 měřicího světelného paprsku 81 umístěn zdroj 8 měřicího světelného paprsku 81. Vstup 6 měřicího světelného paprsku 81 je ve znázorněném pří-2 CZ 304865 B6 kladu provedení opatřen filtrem Π) záření s excitační vlnovou délkou, což je v daném případě UV záření, a filtrem 100 IR záření, díky kterým měřicí světelný paprsek 81 nezpůsobuje excitaci funkčních barviv obsažených ve vzorku 3, ani se na ní nijak nepodílí a neovlivňuje tak žádným způsobem měření, vyhodnocování a interpretaci jejich parametrů.In addition to the optical integrator 1, a source 8 of the measuring light beam 81 is located near the input 6 of the measuring light beam 81. In the illustrated embodiment, the input 6 of the measuring light beam 81 is provided with an excitation wavelength filter Π). in the present case, UV radiation, and an IR radiation filter 100, by which the measuring light beam 81 neither excites nor participates in the functional dyes contained in the sample 3 and thus does not affect the measurement, evaluation and interpretation of their parameters in any way.

V blízkosti excitačního otvoru 4 s optickou závěrkou 5 je uspořádán zdroj 9 excitačního světelného paprsku 91 vyvolávajícího excitaci funkčních barviv obsažených ve vzorku 3 a jejich barevnou fotochromatickou změnu. Vzhledem k tomu, že zdroj 9 excitačního světelného paprsku 91 je zdroj s vysokým výkonem, a velká část jím vyzařovaného záření je tvořena IR zářením, je mezi zdrojem 9 excitačního světelného paprsku 91 a excitačním otvorem 4 umístěna soustava 11 zrcadel, díky které je excitační světelný paprsek 91 přiveden do vnitřního prostoru optického integrátoru 1, bez snížení intenzity či změny jeho charakteristiky. Soustava 11 zrcadel současně umožňuje odstínění IR složky excitačního světelného paprsku 91, které je důležité pro získání přesných výsledků měření, neboť IR záření by jinak způsobovalo ohřev vnitřního prostoru optického integrátoru I a vzorku 3, čímž by u určité skupiny aktivních barviv docházelo k dodatečné excitaci a ke znehodnoceni získaných výsledků. Parametry zdroje 9 a excitačního světelného paprsku 91 závisí na spektrální citlivosti sledovaného funkčního barviva obsaženého ve vzorku 3, přičemž např. ve znázorněném příkladu provedení se jedná o světelný zdroj vyzařující ve spektru UV záření.In the vicinity of the excitation opening 4 with the optical shutter 5 is arranged a source 9 of the excitation light beam 91 causing excitation of the functional dyes contained in the sample 3 and their color photochromatic change. Since the excitation light beam source 9 is a high power source and a large portion of the radiation it emits is IR radiation, a mirror assembly 11 is disposed between the excitation light source 91 and the excitation opening 4, which makes the excitation light source The beam 91 is introduced into the interior of the optical integrator 1, without decreasing its intensity or changing its characteristic. At the same time, the mirror assembly 11 allows shielding of the IR component of the excitation light beam 91, which is important for obtaining accurate measurement results, since IR radiation would otherwise cause the interior of the optical integrator I and sample 3 to be heated. to undermine the results obtained. The parameters of the source 9 and the excitation light beam 91 depend on the spectral sensitivity of the observed functional dye contained in the sample 3, for example in the illustrated embodiment it is a light source emitting in the UV spectrum.

V blízkosti výstupu 7 měřicího světelného paprsku 81 je uspořádán spektrometr 12 známého typu pro zjišťování a vyhodnocování spektrálních a kolorimetrických parametrů funkčních barviv obsažených ve vzorku 3. Mezi spektrometrem 12 a výstupem 7 měřicího světelného paprsku 81 je umístěna soustava 13 zrcadel pro nasměrování a koncentraci měřicího světelného paprsku 81 odraženého od vzorku 3 do snímacího prostoru spektrometru 12.A spectrometer 12 of known type for detecting and evaluating the spectral and colorimetric parameters of the functional dyes contained in the sample 3 is disposed near the output 7 of the measuring light beam 81. Between the spectrometer 12 and the measuring light beam output 81 there is a mirror array 13 for directing and concentrating the measuring light. beam 81 reflected from sample 3 into the scanning area of the spectrometer 12.

Zařízení pro sledování dynamiky iniciační a reverzní fáze fotochromatické barevné změny funkčních barviv je ve znázorněném příkladu provedení uzavřeno v termostatickém boxu 14, který je opatřen známými neznázoměnými prostředky pro regulaci teploty, umožňujícími nastavení teploty vzorku 3 a jeho okolí. Termostatický box 14 tak umožňuje sledovat vliv teploty na intenzitu barevné fotochromatické změny funkčních barviv, což je výhodné zejména v reverzní fázi, která je u určitých funkčních barviv iniciována nebo výrazně ovlivněna změnou teplot vzorku 3 a jeho okolí.The device for monitoring the initiation and reverse phase dynamics of the photochromatic color change of the functional dyes is enclosed in a thermostatic box 14, which is provided with known temperature control means (not shown) for adjusting the temperature of sample 3 and its surroundings. Thus, the thermostatic box 14 makes it possible to monitor the effect of temperature on the intensity of the color photochromatic change of the functional dyes, which is particularly advantageous in the reverse phase, which is initiated or significantly influenced by the temperature changes of the sample 3 and its surroundings for certain functional dyes.

Dané konstrukční uspořádání je využitelné pro sledování dynamiky iniciační a reverzní fáze fotochromatické barevné změny funkčních barviv obsažených v opacitních (neprůsvitných) i translucentních (průsvitných) materiálech. Současně přitom umožňuje v podstatě libovolné nastavení intervalu snímání vzorku 3, resp. od něj odraženého měřicího světelného paprsku 81, a tedy i poměrně intenzivní sledování reakce funkčních barviv na excitační záření, či naopak jejich reverzní změnu z excitovaného stavu do výchozího klidového stavu. Tím je možno získat vůči současnému stavu techniky podstatně větší skupinu údajů, díky které lze sledovat dynamiku reakce funkčních barviv na excitační světelný paprsek 91 nebo na jeho přerušení mnohem přesněji. Přesnější určení průběhu těchto změny pak umožňuje např. lepší využití snímačů UV záření založených na principu barevné změny v nich obsažených funkčních barviv, efektivnější využití samotných funkčních barviv umožňující např. v některých aplikacích snížení jejich obsahu, apod. Termostatický box 14 současně umožňuje sledování vlivu teploty na iniciační a/nebo reverzní fázi fotochromatické změny funkčních barviv.The given design is useful for monitoring the dynamics of the initiation and reverse phase of the photochromatic color change of functional dyes contained in opaque (translucent) and translucent (translucent) materials. At the same time, it allows virtually any setting of the sampling interval 3 or 3, respectively. the measuring light beam 81 reflected therefrom, and hence the relatively intensive monitoring of the reaction of the functional dyes to the excitation radiation, or vice versa, their reverse change from the excited state to the initial quiescent state. In this way, a much larger group of data can be obtained compared to the prior art, which makes it possible to monitor the dynamics of the reaction of the functional dyes to the excitation light beam 91 or to interrupt it much more accurately. A more precise determination of the course of these changes enables, for example, better utilization of UV radiation sensors based on the principle of color change of functional dyes contained therein, more efficient use of functional dyes themselves, enabling eg reduction of their content in some applications. at the initiation and / or reverse phase of the photochromatic change in functional dyes.

Při spuštění zařízení je optická závěrka 5 excitačního otvoru 4 v zavřené poloze. Zdroj 8 osvětluje vnitřní prostor optického integrátoru i měřicím světelným paprskem 81, který díky filtru 10 UV záření a filtru 100 IR záření nezpůsobuje excitaci funkčního barviva ve vzorku 3. Měřicí světelný paprsek 81 je odrazem od vnitřní stěny optického integrátoru i přiveden na vzorek 3 a odrazem od něj na soustavu 13 zrcadel, s jejíž pomocí je usměrněn do snímacího prostoru spektrometru 12. Spektrometr j_2 snímá a zaznamenává charakteristiky měřicího světelného paprsku 81. Tyto charakteristiky mohou být případně také zobrazovány na neznázoměném zobrazovacím za-3CZ 304865 B6 řízení, např. PC. Po otevření optické závěrky 5 je do vnitřního prostoru optického integrátoru £ přiveden excitační světelný paprsek 91, který vyvolává reakci funkčních barviv přítomných ve vzorku 3. Fotochromatická barevná změna funkčních barviv a její průběh způsobuje změnu charakteristik měřicího světelného paprsku 81, neboť jeho charakteristiky se při odrazu od vzorku 3 mění v závislosti na změně barvy ve vzorku 3 obsažených funkčních barviv. Spektrometr £2 je tak schopen prostřednictvím této změny rozeznat a zaznamenat změnu barvy vzorku 3, resp. fotochromatickou změnu barvy v něm obsažených funkčních barviv. Získaná skupina záznamů představuje průběh iniciační fáze fotochromatické barevné změny funkčních barviv při kontinuálním působení excitačního paprsku 9£.When the device is started, the optical shutter 5 of the excitation opening 4 is in the closed position. The source 8 illuminates the interior of the optical integrator with the measuring light beam 81, which, due to the UV filter 10 and the IR filter 100, does not cause excitation of the functional dye in the sample 3. The measuring light beam 81 is reflected by the reflection of the inner wall of the optical integrator. The spectrometer 12 senses and records the characteristics of the measuring light beam 81. These characteristics may optionally also be displayed on a control display device (not shown), e.g. a PC. Upon opening of the optical shutter 5, an excitation light beam 91 is introduced into the interior of the optical integrator 8, which causes the reaction of the functional dyes present in the sample 3. The photochromatic color change of the functional dyes causes a change in the characteristics of the measuring light beam 81 from the sample 3 it changes the functional dyes contained in the sample 3 depending on the color change. The spectrometer 62 is thus able to detect and record the color change of the sample 3, respectively, by this change. photochromatic color change in the functional dyes contained therein. The group of records obtained represents the course of the initiation phase of the photochromatic color change of functional dyes under the continuous action of the excitation beam 90.

Po odstavení zdroje 9 excitačního světelného paprsku 91 nebo po uzavření optické závěrky 5, což je vzhledem k době náběhu zdroje 9 excitačního světelného paprsku 91 výhodnější, nastává u funkčních barviv tzv. „decay“ fáze, čili reverzní fáze barevné změny. Funkční barviva se buď v důsledku nepřítomnosti excitačního světelného paprsku 91, nebo v důsledku dalšího vlivu, kterým může být například zvýšená teplota, vrací do své původní klidové konfigurace a vykazují původní barvu. Spektrometr 12 přitom zaznamenává změnu charakteristik měřicího světelného paprsku 81 a vyhodnocuje z nich fotochromatickou změnu barvy funkčních barviv a její intenzitu. Přitom je získána množina záznamů představující průběh reverzní fáze barevné fotochromatické změny aktivních barviv.After shutting off the source 9 of the excitation light beam 91 or after closing the optical shutter 5, which is more advantageous with respect to the rise time of the source 9 of the excitation light beam 91, the so-called "decay" phase occurs. Functional dyes, either due to the absence of the excitation light beam 91, or due to another effect, such as elevated temperature, returns to their original rest configuration and exhibit the original color. The spectrometer 12 records a change in the characteristics of the measuring light beam 81 and evaluates from them the photochromatic color change of the functional dyes and its intensity. A set of records representing the course of the reverse phase of the color photochromatic change of the active dyes is obtained.

Znalost průběhu fotochromatické barevné změny funkčních barviv při působení excitačního světelného paprsku 91, či po jeho působení, umožňuje přesnější vyhodnocovací funkce textilních senzorů UV záření, či návrh v nich obsažených aktivních barviv, či jejich kombinací. Při současném či postupném využití několika excitačních paprsků různých vlnových délek je kromě toho možno provádět spektrální analýzu citlivosti daného funkčního barviva.The knowledge of the course of photochromatic color change of functional dyes during or after the action of the excitation light beam 91 enables more precise evaluation functions of textile UV sensors, or the design of active dyes contained therein, or combinations thereof. Moreover, when several excitation beams of different wavelengths are used simultaneously or sequentially, a spectral analysis of the sensitivity of the functional dye can be performed.

Pro sledování dynamiky iniciační a reverzní fáze fotochromatické barevné změny funkčních barviv, která nevykazují fluorescenci, je pak určeno zařízení znázorněné na Obr. 2. Toto zařízení obsahuje stejné prvky označené stejnými vztahovými značkami jako zařízení na Obr. 1. Jediným rozdílem je zařazení excitačního monochromátoru 15 mezi zdroj 9 excitačního světelného paprsku 91 a soustavu 11 zrcadel. Využití excitačního monochromátoru 15 umožňuje změnu vlnové délky excitačního světelného paprsku 91, a analýzu spektrální citlivosti funkčních barviv obsažených ve vzorku 2.In order to monitor the dynamics of the initiation and reverse phase of the photochromatic color change of functional dyes that do not show fluorescence, the device shown in FIG. 2. This device comprises the same elements designated with the same reference numerals as the device of FIG. 1. The only difference is the inclusion of the excitation monochromator 15 between the excitation light beam source 9 and the mirror assembly 11. The use of the excitation monochromator 15 allows the wavelength of the excitation light beam 91 to be varied, and the spectral sensitivity analysis of the functional dyes contained in the sample 2 to be analyzed.

Vzájemné uspořádání jednotlivých prvků zařízení pro sledování dynamiky iniciační a reverzní fáze fotochromatické barevné změny funkčních barviv znázorněné u příkladů provedení na Obr. 1 a Obr. 2 je do značné míry předurčeno způsobem vedení excitačního světelného paprsku 91 do vnitřního prostoru integrátoru £ a měřicího světelného paprsku 81 z vnitřního prostoru integrátoru £. V dalších neznázoměných příkladech provedení jsou excitační světelný paprsek 9£ a měřicí světelný paprsek 81 vedeny například některým ze známých typů světlovodných vláken, což umožňuje v podstatě libovolné uspořádání hlavních prvků daného zařízení, a jeho přizpůsobení prostorovým možnostem apod.The alignment of the individual elements of the device for monitoring the initiation and reverse phase dynamics of the photochromatic color change of functional dyes shown in the exemplary embodiments of FIG. 1 and FIG. 2 is largely predetermined by the method of guiding the excitation light beam 91 into the interior of the integrator 8 and the measuring light beam 81 from the interior of the integrator 8. In other exemplary embodiments (not shown), the excitation light beam 90 and the measuring light beam 81 are guided, for example, by some of the known types of light guide fibers, allowing virtually any arrangement of the main elements of the device and its adaptation to space and the like.

V dalších neznázoměných příkladech provedení je jako zdroj 9 excitačního světelného paprsku 91 využít pulsní světelný zdroj, jehož pulzující excitační světelný paprsek umožňuje mnohočetná opakování iniciačních a reverzních fází fotochromatické barevné změny funkčních barviv, a je tak využitelný např. pro provádění únavových testů funkčních barviv a stanovení nejvhodnějšího funkčního barviva pro aplikace s častou excitací, apod. Zdroj 9 excitačního světelného paprsku 9£ může být kromě toho tvořen jedním světelným zdrojem nebo soustavou světelných zdrojů vyzařujících excitační světelné paprsky 9£ různých charakteristik.In other embodiments (not shown), as the source 9 of the excitation light beam 91, a pulsed light source is used, whose pulsating excitation light beam allows multiple repetition of the initiation and reverse phases of the photochromatic color change of functional dyes and is useful for e.g. The source 9 of the excitation light beam 9 may additionally comprise a single light source or an array of light sources emitting excitation light beams 9 of different characteristics.

V jiných neznázoměných příkladech provedení neobsahuje zařízení sledování dynamiky iniciační a reverzní fáze fotochromatické barevné změny funkčních barviv termostatický box £4, nebo je termostatický box minimalizován pouze pro uložení vzorku 3 a popřípadě ještě jeho nejbližšího okolí.In other not illustrated embodiments, the device for monitoring the initiation and reverse phase dynamics of the photochromatic color change of functional dyes does not comprise a thermostatic box 44, or the thermostatic box is minimized only to accommodate the sample 3 and possibly its immediate vicinity.

-4CZ 304865 B6-4GB 304865 B6

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zařízení pro sledování dynamiky iniciační a reverzní fáze fotochromatické barevné změny funkčních barviv je využitelné pro sledování dynamiky iniciační a reverzní fáze fotochromatické barevné změny funkčních barviv a hodnocení jakosti kolorimetrických a spektrálních parametrů např. při výrobě fotochromních senzorických systémů a výrobků obsahujících fotocitlivé materiály, např. interiérové a exteriérové grafiky, potisk billboardů a samolepek, POP displejů, grafiky na automobily, reklamy na fasádách budov, okenní a podlahové grafiky, tapet, potisku textilu, výrobě kulis, apod.The device for monitoring the initiation and reverse phase dynamics of photochromatic color changes of functional dyes is useful for monitoring the dynamics of the initiation and reverse phase of photochromatic color changes of functional dyes and evaluation of colorimetric and spectral parameters eg in the production of photochromic sensory systems and products containing photosensitive materials. and exterior graphics, printing of billboards and stickers, POP displays, graphics for cars, advertisements on building facades, window and floor graphics, wallpaper, textile printing, backdrop production, etc.

Claims (9)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Zařízení pro sledování dynamiky iniciační a reverzní fáze fotochromní barevné změny funkčních barviv, vyznačující se tím, že obsahuje zdroj (8) měřicího světelného paprsku (81), alespoň jeden zdroj (9) excitačního světelného paprsku (91), optický integrátor (1) opatřený vstupem (6) měřicího světelného paprsku (81) do vnitřního prostoru integrátoru (1) s alespoň jedním filtrem (10, 100) pro odstínění excitační složky měřicího světelného paprsku (81), alespoň jedním excitačním otvorem (4) pro přivedení excitačního světelného paprsku (91) do vnitřního prostoru optického integrátoru (1) a referenčním otvorem (2) pro přivedení měřicího světelného paprsku (81) a excitačního světelného paprsku (91) na vzorek (3) a výstupem (7) měřicího světelného paprsku (81) odraženého od vzorku (3), a spektrometr (12) pro vyhodnocení parametrů funkčních barviv prostřednictvím měřicího světelného paprsku (81) odraženého od vzorku (3).Device for monitoring the dynamics of the initiation and reverse phase of photochromic color change of functional dyes, characterized in that it comprises a source (8) of a measuring light beam (81), at least one source (9) of an excitation light beam (91), an optical integrator (1) provided with an input (6) of the measuring light beam (81) into the interior of the integrator (1) with at least one filter (10, 100) for shielding the excitation component of the measuring light beam (81), at least one excitation opening (4) a beam (91) into the interior of the optical integrator (1) and a reference aperture (2) for supplying the measuring light beam (81) and the excitation light beam (91) to the sample (3) and the reflected light beam (81) reflected a sample (3), and a spectrometer (12) for evaluating the parameters of the functional dyes by means of a measuring light beam (8) (1) reflected from the sample (3). 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že alespoň jeden excitační otvor (4) je opatřen optickou závěrkou (5).Device according to claim 1, characterized in that the at least one excitation opening (4) is provided with an optical shutter (5). 3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že mezi alespoň jedním zdrojem (9) excitačního světelného paprsku (91) a excitačním otvorem (4) je uspořádána soustava zrcadel (11).Device according to claim 1 or 2, characterized in that a set of mirrors (11) is arranged between the at least one source (9) of the excitation light beam (91) and the excitation opening (4). 4. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že mezi alespoň jedním zdrojem (9) excitačního světelného paprsku (91) a excitačním otvorem (4) je uspořádáno světlovodné vlákno.A device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a light guide fiber is arranged between the at least one source (9) of the excitation light beam (91) and the excitation opening (4). 5. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že mezi excitačním světelným zdrojem (9) a excitačním otvorem (4) je uspořádán monochromátor (15).Device according to any one of the preceding claims, characterized in that a monochromator (15) is arranged between the excitation light source (9) and the excitation opening (4). 6. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž4, vyznačující se tím, že obsahuje monochromatický excitační světelný zdroj (9).Apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a monochromatic excitation light source (9). 7. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že excitační světelný zdroj (9) je pulzní.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the excitation light source (9) is pulsed. 8. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že je uloženo v termostatickém boxu (14).Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it is housed in a thermostatic box (14). -5 CZ 304865 B6-5 CZ 304865 B6 9. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž7, vyznačující se tím, je termostatický box pro uložení vzorku (3).Device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it is a thermostatic box for storing the sample (3).
CZ2007-857A 2007-12-06 2007-12-06 Device for observing dynamics of initializing and reversing phase of photochromatic color change in functional dyestuffs CZ304865B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2007-857A CZ304865B6 (en) 2007-12-06 2007-12-06 Device for observing dynamics of initializing and reversing phase of photochromatic color change in functional dyestuffs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2007-857A CZ304865B6 (en) 2007-12-06 2007-12-06 Device for observing dynamics of initializing and reversing phase of photochromatic color change in functional dyestuffs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2007857A3 CZ2007857A3 (en) 2009-06-17
CZ304865B6 true CZ304865B6 (en) 2014-12-17

Family

ID=40749908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2007-857A CZ304865B6 (en) 2007-12-06 2007-12-06 Device for observing dynamics of initializing and reversing phase of photochromatic color change in functional dyestuffs

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ304865B6 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02129534A (en) * 1988-11-09 1990-05-17 Mitsubishi Rayon Co Ltd Photochromic reaction measuring device
CN1336541A (en) * 2001-09-07 2002-02-20 清华大学 Gradient field fluorescence correlation spectrometer
US20020048013A1 (en) * 1999-03-16 2002-04-25 Wizard Of Ink & Co. Laser verification and authentication raman spectrometer (LVARS) detecting the stokes and/or anti-stokes emission
US20050017079A1 (en) * 2003-06-12 2005-01-27 Demetri Psaltis Method and a system to dispense and detect fluorescent quantum dots

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02129534A (en) * 1988-11-09 1990-05-17 Mitsubishi Rayon Co Ltd Photochromic reaction measuring device
US20020048013A1 (en) * 1999-03-16 2002-04-25 Wizard Of Ink & Co. Laser verification and authentication raman spectrometer (LVARS) detecting the stokes and/or anti-stokes emission
CN1336541A (en) * 2001-09-07 2002-02-20 清华大学 Gradient field fluorescence correlation spectrometer
US20050017079A1 (en) * 2003-06-12 2005-01-27 Demetri Psaltis Method and a system to dispense and detect fluorescent quantum dots

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2007857A3 (en) 2009-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2597612C (en) Apparatus and method for measuring the signal from a fluorescing nanodrop contained by surface tension
CN101166966B (en) Fluorescence detection system
KR101126479B1 (en) Photometric device and automatic analyzer
AU2007305640B2 (en) Ultraviolet radiation detector and apparatus for evaluating ultraviolet radiation protection effect
PT863718E (en) Apparatus and method for monitoring glucose using laser-induced emission spectroscopy
EP1865299B1 (en) Method and device for fs laser pulse characterization
US4946279A (en) Flourescence spectrophotometer for measuring fluorescent light of a plurality of wavelength conditions
CN113614518A (en) Product inspection method and product inspection device
KR101031647B1 (en) absorbance and fluorescence measuring apparatus
JP3761734B2 (en) Optical measurement method and apparatus
CN101393117B (en) Spectrophotometer
CZ304865B6 (en) Device for observing dynamics of initializing and reversing phase of photochromatic color change in functional dyestuffs
JPH11248622A (en) Urinalysis device
JP2000249650A (en) Microplate reader
JPS61213974A (en) Light scattering image analyzing device
CZ304793B6 (en) Fatigue testing method of photochromic, fluorescent or phosphorescent dye/dyes or a mixture of at least two of them and apparatus for making the same
JPH0961355A (en) Optical axis moving type fluorometer and measuring method
JP2004527767A (en) Optical detection of chemical species in enriched media
Swatland Fiber-optics in the food industry
ITUB20156826A1 (en) OPTO-ELECTRONIC DEVICE FOR THE USE IN THE COLORIMETRIC ANALYSIS OF A FLUID, APPARATUS AND COLORIMETRIC ANALYSIS SAMPLE OF A FLUID SAMPLE
WO2018020779A1 (en) Optical measuring device
CN117916579A (en) Raman photometer for simultaneous multicomponent analysis; measurement system and computer program product
CN117881949A (en) Spectrophotometer
JPH11271222A (en) Urine examination method
Kobori Application of visible-near infrared spectral imaging for monitoring biological materials

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20161206