DE1904097C3 - Vorrichtung zur Bestimmung der spektralen Lichtbeständigkeit - Google Patents

Description

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spektrale Energieverteilung der auf die Probe auf- Probe 18, wodurch die Bestrahlungsstärke auf der

treffenden Strahlung bekannt ist, oder experimentell. Probe 18 erhöht wird.

Experimentell können zwisc'iiengeschaltete Kanten- Am Abstand α von der Strahlenquelle 12 ist ein filter benutzt werden. Die Kantenfilter zeichnen sich Filter 26, der aus mehreren Kantenfiltern besteht, andurch eine steile Absorptionskante aus. Unterhalb 5 geordnet Die zu prüfende Probe 18 besteht beispielsder Wellenlänge i_KMte, die der Kante zugeordnet ist, weise aus Farben, Anstrichen, Lacken oder Kunstwird alle Strahlung absorbiert, für λ ~> A_Kgnte ist die stoffbeschichtungen und ist auf einem Probenträger Durchlässigkeit sehr hoch. Es lassen sich beispiels- 20 aufgebracht. Die Probe 18 wird vor der Bestrahwnise sieben solcher Kantenfilter mit verschiedener lung mit einem festen Raster zur Kennzeichnuug der ^•Kanie anordnen. Wenn dann eine Veränderung der io Wellenlänge versehen. Der Probenträger 20 und die Probe nach der Bestrahlung unter einem bestimmten Probe 18 weisen feste Lage gegenüber dem Filter 26 Filter Nr. 2 eintritt, bei Nr. 3 aber noch nicht be- auf, wobei die Probe 18 an dem Filter 26 anliegt
obachiet wird, muß die Grenzwellenlänge zwischen In der Praxis kann das Gerät beispielsweise so den beiden k_KuiUl der im Beispiel genannten Filter ausgeführt sein, daß es zum Aufsetzen auf das Maliegen. Bei genügend dichter Folge der /l_Kante kann 15 terial geeignet ist Dadurch wird die Prüfung großer man eine ausreichende Genauigkeit der Bestimmung Flächen möglich.

der Grenzwellenlänge erreicher. Man hat bei diesem Der Probenträger 20 liegt auf einer Unterlage 24

Verfahren den Vorteil kürzerer Prüfzeiten. auf, die aus dem Probenraum 10 ausklappbar ist, um

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines ein leichtes und schnelles Auswechseln der Probe 18

zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher ao zu ermöglichen.

erläutert. Das Raster wird vor der Bestrahlung über die Es zeigt Länge der Probe 18 aufgebracht, und zwar so, daß F i g. 1 eine schematisch dargestellte Bestrahlungs- seine Marken der spektralen Durchlässigkeit der vorrichtung und Kombination der Kantenfilter 26 zugeordnet sind.
F i g. 1 a eine Probe mit einem Raster. 25 Zwischen der Strahlenquelle 12 und dem Filter 26 Eine ein kontinuierliches Spektrum aussendende ist ein Wärmeschutzfilter 24 angeordnet, welches eine Strahlenquelle 12, beispielsweise ein Xenon-Brenner, zu starke Aufheizung der Probe 18 verhindert,
ist in einem Probenraum 10 eines als Grenzwellen- Das Bestrahlungsgerät kann eine, in der Zeichmesser ausgebildeten Bestrahlungsgerätes angeordnet nung nicht dargestellte Einrichtung für die auto- und wird über Anschlüsse 14 mit elektrischem Strom 30 matische Regelung der Luftfeuchtigkeit und für die versorgt. Ein oberhalb der Strahlenquelle 12 befind- Bewitterung der Probe 18 im Probenraum 10 auflicher halbzylindrischer, parabolischer oder ellip- weisen. Diese Einrichtung ist als Zusatz für Proben tischer Spiegel 22 reflektiert das nach oben abge- vorgesehen, bei denen der Abbau sehr feuchtestrahlte Licht der Strahlenquelle 12 in Richtung einer empfindlich ist, z. B. Lacken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

länge an. Die bekannten Prüfgeräte, die eine Kombi-Patentansprüche· nation einer Bestrahlungseinrichtung mit einer Witterungsanlage darstellen, bewirken eine Matenal-

1. Vorrichtung zur Bestimmung der spektralen veränderung, ohne daß eine Aussage darüber mög-Lichtbeständigkeit, insbesondere der Grenzwellen- 5 lieh ist, welche Gebiete des Spektrums zu welchen länge, von Färb-, Anstrich-, Lack-, Kunststoff- Veränderungen führen. Die verschiedenen Abbauproben oder sonstigen Proben aus einem ähnlichen prozesse können nicht voneinander getrennt werden. Material, mit einer Strahlenquelle und einer op- Es sind zwar schon Geräte bekanntgeworden, die tischen Einrichtung zwischen der Sirahlenquelle eine Messung der Grenzwellenlänge oder gegebenen- und der Probe zur Erzeugung eines Spektrums io fails der Grenzwellenlänge eines Materials ermögder kontinuierlichen Strahlung der Quelle entlang liehen. Es handelt sich dabei um Geräte mit sehr der Probe, dadurch gekennzeichnet, großem optischem Aufwand, die eine sehr genaue daß die optische Einrichtung aus mehreren Messung der Grenzwellenlänge gestatten und im Kantenfiltern (26) besteht, denen die Marken wesentlichen aus einem Gitter- oder Prismenspektroeiner entsprechenden Markierung der Proben (18) »5 graphen bestehen, bei denen ein schmaler Spalt einer zugeordnet sind. Lichtquelle nach Durchgang der ausgesandten Strah-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeich- lung durch ein Beugungsgitter oder ein Prisma auf net durch eine derartige Ausführung, daß die einen Film in einem Plattenhalter abgebildet wird. Probe (18) und ein Probenträger (20) einerseits Die in jedem Punkt des Films auffallende Wellenim aufeinanderliegenden Zustand eine definierte ao länge ist mit großer Genauigkeit bestimmt, so daß Lage zueinander einnehmen. jede Veränderung in einem Punkt des zu untersuchenden Materials einer bestimmten Wellenlänge zugeordnet werden kann.

Die bisher bekannten Prüfgeräte für die Bestim-

a5 mung uer Grenzwellenlänge mit hoher Genauigkeit weisen den Nachteil auf, daß sie hohen technischen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Aufwand und erheblichen Zeitaufwand benötigen,

zur Bestimmung der spektralen Lichtbeständigkeit, wodurch die Forderung nach Zeitverkürzung bei der

insbesondere der Grenzwellenlänge, von Färb-, An- Messung nicht erfüllt wird.

strich-, Lack-, Kunststoffproben oder sonstigen Pro- 30 Es ist Aufgabe der Erfindung, eine optische Beben aus einem ähnlichen Material, mit einer Strahlen- Strahlungsvorrichtung der eingangs beschriebenen quelle und einer optischen Einrichtung zwischen der Art so einfach auszubilden, daß ohne großen tech-Strahlenquelle und der Probe zur Erzeugung eines nischen Aufwand eine Bestimmung der für die Licht-Spektrums der kontinuierlichen Strahlung der Quelle beständigkeit maßgeblichen Materialkonstante, nämerrtlang der Probe. 35 Hch der Grenzwellenlänge, die einen bestimmten

Bei der Bestimmung der Lichtbeständigkeit be- Grad an Verfärbung der zu untersuchenden Probe liebiger Materialien wird eine einfache Meßmethode hervorruft, möglich ist, wobei die Bestrahlungsstärke angestrebt, die mit geringem Zeitaufwand quantitative auf den einzelnen Probenabschnitten im Vergleich zu Aussagen über die Lichtbeständigkeit der unter- bekannten Bestrahlungsvorrichtungen erhöht wird, suchten Materialien ermöglicht. Ein Charakteristikum 40 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gefür die Lichtbeständigkeit eines Materials ist die so- löst, daß die optische Einrichtung aus mehreren genannte Grenzwellenlänge, die dadurch gegeben ist, Kantenfiltern besteht, denen die Marken einer entdaß für alle Wellenlängen kleiner oder gleich der sprechenden Markierung der Protwn zugeordnet sind. Grenzwellenlänge Absorptionen im bestrahlten Ma- Nach einer vorteilhaften Abwandlung können die terial stattfinden, die zu sichtbaren oder anderweitig 45 Probe und ein Probenträger einerseits und die nachweisbaren Veränderungen, wie beispielsweise Kantenfilter andererseits in aufeinanderliegendem Verfärbung, Vergilbung oder Änderung der mecha- Zustand eine definierte Lage zueinander einnehmen, nischen Eigenschaften im Material führen. Für ver- Der Vorteil liegt in der Auffächerung eines kontischiedene Abbauprozesse können verschiedene Grenz- nuierlichen Spektrums nach Wellenlängen, wodurch Wellenlängen existieren. Je kürzer die Grenzwellen- 50 die schnelle Bestimmung der Grenzwellenlängen erlange ist, desto lichtbeständiger ist das Material. Für möglicht wird. Neben der mit geringem technischem die Prüfung der Licht- und Wetterechtheit und Aufwand und großer Zeitersparnis durchführbaren -beständigkeit beliebiger Materialien sind Geräte Messung ergibt sich als weiterer Vorteil, daß damit mit einer zentral angeordneten Strahlenquelle und eine schnelle Vorprüfung für detailliertere Prüfungen Vorrichtungen zum Ei zielen extremer Witterungs- 55 auf die verschiedenen Materialeigenschaften vorliegt. Verhältnisse bekannt. Die Strahlenquellen ersetzen Bei den folgenden Prüfungen braucht nur eine solche hierbei mit ihrem sonnenähnlichen Spektrum das Strahlenquelle verwendet zu werden, die nur das vor-Tageslicht, wobei die in der Zeiteinheit auf die zu her durch die Messung der Grenzwellenlänge ausuntsrsuchenden Proben aufgebrachte Energie gegen- gesonderte Spektralgebiet umfaßt,
über dem Tageslicht erheblich größer ist, so daß die 60 Zur Beurteilung der Lichtbeständigkeit eines Ma-Proben schneller Veränderungen zeigen als bei natür- terials und seiner spektralen Empfindlichkeit ist es lichem Tageslicht, wichtig, daß in allen Wellenlängenbereichen die

Außer der angestrebten Zeitverkürzung bei der gleiche Zahl von Quanten pro Zeiteinheit auf die

Messung soll auch die Frage nach der Ursache der Probe auftrifft. Dann erst kann man den Grad der

Materialveränderung der bestrahlten Probe beant- 65 Schädigung bei den verschiedenen Wellenlängen

wortet werden, um dann geeignete Schritte zur Ver- korrekt untereinander vergleichen,

besserung des Materials unternehmen zu können. Als Zur praktischen Verwirklichung gibt es zwei Wege.

Materialcharakteristikum bietet sich die Grenzwellen- Entweder erfolgt der Vergleich rechnerisch, wenn die