DE1904097A1 - Optische Bestrahlungseinrichtung als Grenzwellenlaengenmesser - Google Patents
Optische Bestrahlungseinrichtung als GrenzwellenlaengenmesserInfo
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Description
PATENTANWÄLTE "J 904097
DIPL-INQ. JOACHIM STRASSE, HANAU · DR. INQ. ARNO SCHMIDT, MÜNCHEN
HANAU ••fRAN-K-FWRTe«-bAN1>ST1fe1·· POSTFACH 793 · TEL. !0803 · TELEQRAMME: HANAUPATENT
645 Hanau Zo/Jg - 1276
Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Bestrahlungsvorrichtung zum Erzielen von sichtbarem oder snderweitlg nachweisbarem Strahlungsabbau in einer Färb-, Anstrich-, Lack-, Kunststoffprobe oder Probe aus ähnlichem Material.
Bei der Bestimmung der Lichtbeständigkeit beliebiger Materialien wird eine einfache Meßmethode angestrebt, die mit geringem
Zeitaufwand quantitative Aussagen über die Lichtbeständigkeit
der untersuchten Materialien ermöglicht. Ein Charakter!stikum
für die Lichtbeständigkeit eines Materials ist die sogenannte
GrenzweI I en länge, die dadurch gegeben ist, daß für alle Wellenlängen kleiner oder gleich der GrenzweI I en länge Absorptionen
im bestrahlten Material stattfinden, die zu sichtbaren oder anderweitig nachweisbaren Veränderungen, wie beispielsweise
Verfärbung, Vergilbung oder Änderung der mechanischen Eigenschaften Im Material führen. Für verschiedene Abbauprozesse
können verschiedene Grenzwellenlängen existieren. Je kürzer
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die Grenzwellenlänge ist, desto lichtbeständiger ist das
Material. Für die Prüfung der Licht- und Wetterechtheit und
-beständigkeit beliebiger Materialien sind Geräte mit einer
zentral angeordneten Strahlenquelle und Vorrichtungen zum
Erzielen extremer Witterungsverhältnisse bekannt. Die Strahlenquellen ersetzen hierbei mit ihrem sonnenähnlichen Spektrum
das Tageslicht, wobei die in der Zeiteinheit auf die zu untersuchenden Proben aufgebrachte Energie gegenüber dem Tageslicht
erheblich größer ist, so daß die Proben schneller Veränderungen zeigen als bei natürlichem Tageslicht.
Außer der angestrebten Zeitverkürzung bei der Messung sol!
auch die Frage nach der Ursache der Materia I veränderung der bestrahlten Probe beantwortet werden, um dann geeignete
Schritte zur Verbesserung des Materials unternehmen zu können. Als Materia I Charakter!stikum bietet sich die GrenzweM en Iänge
an. Die bekannten Prüfgeräte, die eine Kombination einer Bestrahlungseinrichtung mit einer Witterungsanlage darstellen,
bewirken eine Mater i a I veränderung, ohne daß eine" Aussage darüber
möglich ist, we I ehe.Gebiete des Spektrums zu welchen Veränderungen
führen. Die verschiedenen Abbauprozesse können nicht voneinander
getrennt werden.
Es sind zwar schon Geräte bekannt geworden, die eine Messung
der Grenzwellenlänge oder gegebenenfalls der GrenzweMen längen
eines Materials ermöglichen. Es handelt sich dabei um Laborgeräte mit sehr großem optischen Aufwand, die eine sehr genaue*
Messung der Grenzwellenlänge gestatten. Für die Industrien©
Praxis ist die Kenntnis der Grenzwe Ilen länge unit hoher Genauigkeit
nicht notwendig, so daß der große Aufwand dieser Prüfgeräte einen Nachteil darstellt.
Die bisher bekannten Prüfgeräte für die Bestimmung der Grenzwellenlänge
mit hoher Genaulgkait weisen den Machte!i auf,
sie hohen technischen Aufwand und erheblichen Zeitaufwand
benötigen, wodurch die Forderung nach ZeItverkörzung bei der
Messung nicht erfüllt wird.
834/ie01
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische
Bestrahlungsvorrichtung für den Strahlungsabbau zu schaffen,
bei der ohne großen technischen Aufwand eine Bestimmung der
für die Lichtbeständigkeit maßgeblichen Materia I konstante,
nämlich der Grenzwellenlänge, möglich ist.
für die Lichtbeständigkeit maßgeblichen Materia I konstante,
nämlich der Grenzwellenlänge, möglich ist.
Die erfinderische Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gegeben,
daß die Bestrahlung der Probe entlang ihrer Längenausdehnung
mit Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen erfolgt.
Für die Auffächerung des kontinuierlichen Sprektrums einer
Strahlenquelle nach Wellenlängen werden je nach Ausführungsform vortefIhafterweise ein Interferenz-Verlaufs-Filter oder mehrere Kantenfilter vorgesehen. Die Probe und der Probenträger weisen gegenüber dem Interferenz-Verlaufs-Filter bzw. den Kantenfiltern erfindungsgemäß eine feste Lage auf.
Strahlenquelle nach Wellenlängen werden je nach Ausführungsform vortefIhafterweise ein Interferenz-Verlaufs-Filter oder mehrere Kantenfilter vorgesehen. Die Probe und der Probenträger weisen gegenüber dem Interferenz-Verlaufs-Filter bzw. den Kantenfiltern erfindungsgemäß eine feste Lage auf.
Vortei lhafterweise wird die Probe mit einem Raster versehen,
dessen Marken der spektralen Durchlässigkeit des Interferenz-Verlaufs-Filters
bzw. den Absorptionskanten der Kantenfilter
zugeordnet sind.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit eine Auffächerung
eines kontinuierlichen Spektrums nach Wellenlängen, wodurch
die Bestimmung der Grenzwellenlängen ermöglicht wird. Neben der mit geringem technischen Aufwand und großer Zeitersparnis durchführbaren Messung ergibt sich als weiterer Vorteil, daß damit eine schnelle Vorprüfung für detailliertere Prüfungen
auf die verschiedenen Materialeigenschaften vorliegt. Bei den folgenden Prüfungen braucht nur eine solche StrahlenquelIe verwendet zu werden, die nur das vorher durch die Messung der
GrenzweM en Iänge ausgesonderte Spektra Igebiet umfaßt.
die Bestimmung der Grenzwellenlängen ermöglicht wird. Neben der mit geringem technischen Aufwand und großer Zeitersparnis durchführbaren Messung ergibt sich als weiterer Vorteil, daß damit eine schnelle Vorprüfung für detailliertere Prüfungen
auf die verschiedenen Materialeigenschaften vorliegt. Bei den folgenden Prüfungen braucht nur eine solche StrahlenquelIe verwendet zu werden, die nur das vorher durch die Messung der
GrenzweM en Iänge ausgesonderte Spektra Igebiet umfaßt.
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BAD ORiQINAL
BAD ORiQINAL
Zur Beurtei lung der L i chtbeständ ϊ gke i t eines Materials und
seiner spektralen Empfindlichkeit ist es wichtig, daR in allen
We I I en Iongenbereichen die gleiche Zahl von Quanten/Zeiteinheit
auf die Probe auf trifft. Dann erst kann man den Grad der Schädigung bei den verschiedenen Wellenlängen korrekt untereinander
vergleichen.
Zur praktischen Very/ i rk I i chung gibt es zwei Wege. Entweder
erfolgt der Vergleich rechnerisch, wenn die spektrale E-nerg.-i.-e-'
verteilung der auf die Probe a-uf treffenden Strahlung bekannt
ist/ oder experimentell.
Exper i mente'l I können zusätzliche Strah I ungsqüeI I en oder
zwischengeschaltete Filter benutzt werden. Zusätzliche Strahlungsquellen
füllen in den Bereichen ger i riger Em i s.s i er. " e i nes
Xenon-Strahlers das Spektrum auf, was z. B. durch mit Leuchtstoff
versehene Hg-NiederdruckstrahI er geschehen kann. Damit
kann man - wenigstens in Teilbereichen - sehr einfach die oben
erhobene Forderung erfüllen.
Durch Zw i scher scha I ten eines Filters, z. B.. vor das I nter-.
ferenzveriaufsfi lter, wird dessen optische Dichte in Längsrichtung so variiert, daß die unterschiedliche !Emission der
Strahlenquelle in den verschiedenen Spektra I hereichen und das
unterschiedliche Absorptionsvermögen des 1 nterf erenzv-er I au f sfilters
längs seiner Achse gerade ausgeglichen werden, so daß
die Probe bei al I en WeI len-lcngen mit cer gleichen Zahl tier
Quanten/Zeiteinheit bestrahlt wird. ■
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich-aus der nachfolgenden Beschreibung eines zeichnerisch
dargestellten Ausführungsbeispiels.
Eine öi-n korrl i'nu i er I i ches Spektrum aussendende S.trah I enquo I Ie
12, beispielsweise ο ί fi Xenon-Bronne r , ist in einem P rob en raum
10 eines als Grenzwel lenmesser a usrjob i I det en Best ra'h I ungs-
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l 4
BAD O&
gerätes angeordnet und wird über Anschlüsse 14 mit elektrischem
Strom versorgt. Ein oberhalb der Strahlenquelle 1-2
befindlicher halbzylindrischer, parabolischer oder elliptischer
Spiegel 22 reflektiert das nach oben abgestrahlte Licht der
Strahlenquelle 12 in Richtung einer Probe 18, wodurch die
Bestrahlungsstärke auf der Probe 18 erhöht wird.
Im Abstand a von der "Strahlenquelle 12 ist ein Interferenzverlauf
sfi Iter 16 angeordnet. Die zu prüfende Probe 18 besteht
beispielsweise aus Farben, Anstrichen, Lacken oder Kunststoffbeschichtungen
und ist auf einem Probenträger 20 aufgebracht.
Die Probe 13 wird vor der Bestrahlung mit einem festen Raster
zur Kennzeichnung der Wellenlängen versehen. Der Probon+räger
-;. ti1" -""
20 und die Probe 18 weisen feste Lage gegenüber dem Interferenzverlaufsfi lter 16 auf, wobei die Probe 18 an den Interferenzverlauf sf i I ter 16 anliegt.
20 und die Probe 18 weisen feste Lage gegenüber dem Interferenzverlaufsfi lter 16 auf, wobei die Probe 18 an den Interferenzverlauf sf i I ter 16 anliegt.
In der Praxis kann das Gerät beispielsweise so ausgeführt sein,
daß es zum Aufsetzen auf das Material geeignet ist. Dadurch
wird die Prüfung großer Flächen möglich.
Der Probenträger 20 liegt auf einer Unterlage 24 auf, die aus
dem Probenraum 10 ausklappbar ist, um ein leichtes und schnelles
Auswechseln der Probe 18 zu ernöglichen.
Das Raster wird vor der Bestrahlung über die Länge der Probe -18
aufgebracht, und zwar so, daß seine Marken der spektralen Durchlässigkeit
des Interferenzverlaufsfilters 16 zugeordnet sind.
Zwischen der Strahlenquelle 12 und dem InterferonzverI aufsfi.lter
16 ist ein Wä rmeschutz f i I ter 24 angeordnet, welches eine zu starke Aufheizung der Probe 18 verhindert.
Das Bestrahlungsgerät kann eine, in der Zeichnung ηicht dargestellte. Einrichtung für die automatische Regelung dvr Luft-
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feuchtigkeit und für die Bewitterung der Probe 18 im Probenraum 10 aufweisen. Diese Einrichtung ist als Zusatz für
Proben vorgesehen, bei denen der Abbau sehr feuchteempfindIich
ist,z.B.Lacken.
In einer weiteren Ausführungsform werden anstelle des Interferenzverlauf
s-f i I ters 16, bei dem sich die spektrale Durchlässigkeit stetig über-die Länge des'Filters ändert, mehrere
Kantenfi lter 26 verwendet. -
Sie sind ausgezeichnet durch eine steife Absorptionskante.
Unterhalb der Wellenlänge Kv . ,die der Kante zugeordnet
I\.3 Πιθ
ist, wird alle Strahlung absorb iert, für A^A , ist die
Durch Iässigkeit sehr hoch. Anstelle des Interferenzverlaufsfilters
16 werden z. B. sieben solcher Kantenfilter mit verschiedener Ku JL. angeordnet- Wenn dann eine Veränderung der
Probe nach der Bestrah lung unter einem bestimmten Filter Nr. 2
eintritt, bei Nr. 3 aber noch nicht beobachtet wird, muß die
Grenzwel lenlänge zwischen den beiden A · . der im Beispiel
genannten Fi lter liegen. Bei genügend dichter Folge der
A ν . kann man eine ausreichende Genauigkeit der Bestimmung
der Grenzwellenlänge erreichen- Man hat bei diesem Verfahren
den Vorteil kürzerer Prüfzeiten. Während bei dem Interferenzverlauf sfi Iter auf jede Stelle der Probe nur ein sehr schmaler
Wellenlängenbereich der Strahlung auftrifft und damit nur
ein Bruchteil der Strahlung der QuelIe ausgesetzt wird, erreicht man bei den Kantenfiltern eine Integration über alle
We I I en I ängen k. T^ und damit eine höhere Bestrahlungsstärke
auf der Probe.
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BAD ORIGINAL
BAD ORIGINAL
Claims (5)
- PATENTANWÄLTE 1 9 O 4 D 9DIPL-INQ. JOACHIM STRASSE^ HANAU · DR. INQ. ARNO SCHMIDT, MÜNCHENHANAU · FjtANlCPVRTririrAIWSTie.-t · PO5TFACH 793 · TEL. iOBOJ · TELEQRAMM E; HANAl/PATENTRömerstraße 19ORIGINAL HANAU QUARZLAMPEN GmbH 27. Januar 196Hanau ■ Zo/Jg - 1276Ansprüche:!.Optische Bestrahlungsvorrichtung zum Erzielen von sichtbarem oder anderweitig nachweisbarem Strahlungsabbau in einer Färb-, Anstrich-, Lack-, Kunststoff probe oder Probe aus ähnlichem Material, dadurch gekenn-Zo Ic h η e t , daß die Probe (1.8) entlang ihrer Längenausdehnung mit Strahlung unterschiedlicher Wellenlangen bestrahlt wird.
- 2. Optische Bestrah I ungsvorrl chtung nach Anspruch 1, da"-'" d"ti r. c h g θ k e η η ze i c h η e t , daß für die Auffächerung des kontinuierlichen Spektrums einer Strahlenque I Ie (12) nach Wellen längen ein Interferenz Verlaufs filter (16) vorgesehen Ist.
- 3. Optische Bestrahlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Auffächerung des kontinuierlichen Spektrums der Strahlenquelle (12) mehrere Kantenfilter (26) vorgesehen sind.009834/1601 BAD ORIGINALΓ' f" H Λ ''"'■ -'ilM B ti
- 4'. Öp-Hsche Beö+rähJjittgsvör-ribfitüHg häcH däh ÄnsprüchöH \ bis • 3, d 4-d-ü r ci .4.e.A.ft J.aiil I 1.1 .^ j t,, -ääß tfie Prodis (18) und der Pröbertträgör t2ÖJ gegeiiübör demäüfsiPtiiffr^CriS'J bz#; tf^m^änterif ί Ifö?· ΪΓ26Ϊ i-äge ätifwöisöh^* ..-» ^ ... . ,
- 5. Optische BisträhiühüsvbF-rieiltiiH§t nöfeK deM/AM^hUfcfieh ΐ Els 4> d ä d ü r c H g ö k e H η I e ? c H H iö t i daß cfiö Probe Ηβ)/ein ΊΡέ^εϊβ'Γ öder ei hö ätirt I IeRe Märkierürig .--=- aufweist^ dessen Markiin de> speRti-aieH. ÖürcHiMssigkeff des ί riterferehzveriaüiiFsf i Jfehi Cl6) bztti mit Bett Äbsbt-p + kärtteh der Kantehf I itef (26) zügfebirdhet StHd.009 83 4/1601 BAD ORIGINAL
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| DE19691904097 DE1904097C3 (de) | 1969-01-28 | 1969-01-28 | Vorrichtung zur Bestimmung der spektralen Lichtbeständigkeit |
| CH112070A CH501916A (de) | 1969-01-28 | 1970-01-27 | Optische Bestrahlungsvorrichtung zur Untersuchung von Proben |
| GB416970A GB1303514A (de) | 1969-01-28 | 1970-01-28 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19691904097 DE1904097C3 (de) | 1969-01-28 | 1969-01-28 | Vorrichtung zur Bestimmung der spektralen Lichtbeständigkeit |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1904097A1 true DE1904097A1 (de) | 1970-08-20 |
| DE1904097B2 DE1904097B2 (de) | 1974-01-17 |
| DE1904097C3 DE1904097C3 (de) | 1974-08-15 |
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ID=5723565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| DE (1) | DE1904097C3 (de) |
| GB (1) | GB1303514A (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0094440A1 (de) * | 1982-05-13 | 1983-11-23 | Firma Carl Zeiss | Vorrichtung zur schnellen Demonstration der Wirkung phototroper Objekte |
| EP0676639A2 (de) * | 1994-03-08 | 1995-10-11 | Dieter Dr. Kockott | Verfahren und Vorrichtung zur quantitativen Bewertung des Alterungsverhaltens eines polymeren Werkstoffes |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| DE19632349C1 (de) * | 1996-08-10 | 1998-01-08 | Dieter Dipl Phys Dr Kockott | Verfahren zur Bestimmung von Eigenschaftsänderungen einer Probe |
-
1969
- 1969-01-28 DE DE19691904097 patent/DE1904097C3/de not_active Expired
-
1970
- 1970-01-27 CH CH112070A patent/CH501916A/de not_active IP Right Cessation
- 1970-01-28 GB GB416970A patent/GB1303514A/en not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0094440A1 (de) * | 1982-05-13 | 1983-11-23 | Firma Carl Zeiss | Vorrichtung zur schnellen Demonstration der Wirkung phototroper Objekte |
| EP0676639A2 (de) * | 1994-03-08 | 1995-10-11 | Dieter Dr. Kockott | Verfahren und Vorrichtung zur quantitativen Bewertung des Alterungsverhaltens eines polymeren Werkstoffes |
| EP0676639A3 (de) * | 1994-03-08 | 1997-01-29 | Dieter Dr Kockott | Verfahren und Vorrichtung zur quantitativen Bewertung des Alterungsverhaltens eines polymeren Werkstoffes. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1303514A (de) | 1973-01-17 |
| CH501916A (de) | 1971-01-15 |
| DE1904097B2 (de) | 1974-01-17 |
| DE1904097C3 (de) | 1974-08-15 |
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