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Film mit selektivem Absorptionsvermögen für Strahlen Die Herstellung
von Gebilden, welche ein selektiv wirkendes Absorptionsvermögen für sichtbares Licht
oder Lichtstrahlen anderer Wellenlänge (Ultrastrahlen) haben, erfolgte bisher derart,
daß man Schwermetallverbindungen von geeignetem Absorptionsvermögen in Glasmassen
einbettete und aus dieser Mischung Scheiben oder andere Diaphragmen herstellte.
Durch das Lösevermögen der Grundmasse und durch die bei diesem Verfahren erforderlichen
hohen Temperaturen war man jedoch in der Wahl der zu verwendenden Metallverbindungen
weitgehend beschränkt. Aus diesem Grunde hat man in der Optik - Küvetten oder Hohlgefäße
aus Glas o. dgl. mit Lösungen der gewünschten Metallsalze gefüllt. Solche Diaphragmen
haben jedoch nur beschränkte Anwendungsmöglichkeiten.
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Bekannt ist es auch, in plastische 'fassen, die aus Acetaten oder
Tetraacetaten von Cellulose oder deren Derivaten bestehen, Protochlorüre, Chlorüre
oder Oxyde von Metallen, wie Zinn, Aluminium oder Magnesium, einzuarbeiten, um auf
diesem Wege transparente, unentflammbare Filme für die Kinematographie
herzustellen.
Für die Zwecke der selektiven Absorption von Lichtstrahlen waren diese Gebilde weder
bestimmt noch geeignet.
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Demgegenüber bildet den Gegenstand der Erfindung lediglich die Verwendung
von aus Kunstmassen, wie Celluloseester oder Kunstharzen, bestehenden Filmen o.
dgl., die in bekannter Weise mit lyophilen Metallverbindungen vermischt bder verformt
sind für Zwecke der selektiven Absorption von Lichtstrahlen.
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Als Grundmaterial für die gemäß der Erfindung zu verwendenden Filme
o. dgl. kommen vorzugsweise Cellulosederivate in Betracht. Von diesen haben sich
besonders Verbindungen der Cellulose mit organischen Radikalen, z. B. Celluloseacetat,
Butyrat, Celluloseäther u. dgl., als geeignet erwiesen. Nitrocellulose z. B. ist
für diesen Zweck weniger geeignet. Als Grundstoff haben sich weiter als geeignet
erwiesen Kunstharze, wie z. B. Polymerisationsprodukte auf Acrylbasis, oder auch
Kondensationskunstharze, wie z. B. solche des Harzstoffes, oder mit Vorteil Kondensationsprodukte
aus Pentaerythrit und mehrbasischen Säuren. Als Grundmaterial hat sich weiterhin
auch in besonderen Fällen Chlorkautschuk als geeignet erwiesen.
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Die obengenannten Grundstoffe können einzeln oder in beliebigen Gemischen
untereinander verwendet werden. Je nach Bedarf können diese Grundstoffe auch noch
zusammen mit Weichmachungsmittel verarbeitet werden.
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Die zu verwendenden Metallverbindungen sollen möglichst spezifisch
lyophil in bezug auf das Lösungsmittel der jeweils zu verwendenden Grundmasse sein.
Als solche seien vorzugsweise Nitrate, Chloride, Acetylacetonate genannt. Die zu
verwendenden Metallverbindungen richten sich nach dem jeweiligen Verwendungszweck
bzw. nach den selektiv zu absorbierenden Wellenlängen.
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Als konkrete Beispiele seien genannt: Kupfernitrat, Blei und Wismutv
erbindungen, Neodymchlorid und -nitrat, Eisenchlorid, salzsaure Salze von Gold,
Platin, Mangannitrat, Ammoniummetavanadat, Uranylnitrat u. dgl.
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Die Einmischung der genannten Metallsalze in die Grundmassen bietet
im allgemeinen keine Schwierigkeiten und ist, ebenso wie der dabei entstehende Film
o. dgl., an sich nicht Gegenstand der Erfindung. Gegebenenfalls kann man das Vermischen
durch Anwendung erhöhter Temperaturen beschleunigen.
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Die Menge der einzuverleibenden Metallverbindungen kann, was hier
von besonderem Wert ist, in weiten Grenzen verändert werden. So kann man z. B. Metallverbindungen
bis zu 4oo/o und mehr einführen. In F:alen, wo so grolle Mengen %Ietallverlifiidtiiitzeii
nicht erforderlich sind, kann man sich jedoch mit geringeren Gehalten, wie einem
Gehalt bi zu 2o oder roo/o und weiii-er lie:chränken.
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Sofern man bisher holien oder Kunstmassen zur Verwendung als Strahlenfilter
transparent gefärbt hat, geschah dies nur unter Verwendung von organischen Farfistoffen.
Dies schien aus Gründen der guten Verträglichkeit der Mischungskomponenten, der
Vermeidung von Trübungen und der Erhaltung einer genügenden Form und Reißbeständigkeit
notwendig. Bei den zu verwendenden Metallverbindungen dagegen war zu befürchten,
daß selbst bei genügender Verträglichkeit der Ausgangsmischung unerwünschte Trübungen
bei der nachträglichen Verformung eintreten und daß die mechanischen Festigkeiten
dieser Massen höchst nachteilig beeinflußt würden. Dies ist aber überraschenderweise
bei den erfindungsgemäß zu verwendenden Gebilden nicht der Fall, und es ist beachtenswert,
daß sie bei sehr hohen Gehalten an Metallverbindungen nicht nur völlig klar, sondern
auch von ausgezeichneter mechanischer Festigkeit sind.
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Sie eignen sich für die verschiedensten Zwecke, wo auf selektive Absorbierbarkeit
von sichtbarem Licht oder von Lichtstrahlen anderer Wellenlänge (Ultrastrahlen)
Wert gelegt wird. Durch die scharf ausgeprägten Absorptionsspektren lassen sich
hierbei Wirkungen erzielen, die bei den organischen Farbstoffen mit ihren sehr komplizierten
Absorptionsspektren nicht erzielbar sind. Selbstverständlich kann man jedoch, wo
es erwünscht ist, auch Filme verwenden, die noch durch Mitanwendung von organischen
Farbstoffen entsprechend aufgefärbt sind. Die Diaphragmen eignen sich zur Herstellung
von farbigem Licht, z. B. bei Beleuchtungsvorrichtungen, als Lichtfilter für militärische
und Luftschutzzwecke, in der fotografischen Technik, als Lichtfilter für optische
Zwecke. Ein besonderer Vorteil wird erzielt, wenn man Filme verwendet, die Verbindungen
des leodyms oder auch anderer seltener Erden enthalten: denn diese Verbindungen
wurden bisher nur in Glas eingeschmolzen; die daraus hergestellten kontraststeigernden
Lichtfilter waren aber nie bruchsicher.
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Andererseits kann man Diaphragmen verwenden, in die Metallverbindungen
hoher Ordnungszahl, wie z. B. Gold, Platin oder Uran, einverleibt sind, welche kurzwellige
Strahlen unschädlich machen. Bei Verwendung von Diaphragmen, denen auch phosphoreszierend
wirkende Substanzen, gegebenenfalls Suspensionen, einverleibt sind, kann man Beleuchtungskörper
schaffen, welche von der
Einwirkung einer nicht sichtbaren Beleuchtungsquelle
stets gleichmäßig und nach außen phosphoreszieren.
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Beispiele i. io Teile Neodymnitrat werden in 16,5 Teilen Aceton gelöst.
Diese Lösung wird mit einer weiteren Lösung, die aus 12 Teilen niedrig viskosem
Celluloseacetat und 13 Teilen Aceton besteht, vermischt und ein Film von
0,35 mm Stärke gegossen. Man erhält einen rötlich gefärbten Film, der als
Lichtfilter brauchbar ist.
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2. ioo Teile eines Kondensationsproduktes im A-Zustand, bestehend
aus i Mol Pentaerythrit, 1,5 Mol Adipinsäure, o,5 Mol Phthalsäure werden bei 13o°
geschmolzen und dieser Schmelze 5 Teile Neodymchlorid zugefügt. Das Neodymchlorid
löst sich klar in der Schmelze; nach dem Erkalten wird das Produkt ausgehärtet und
weiterverformt. Man erhält Platten in der Stärke von 5 mm, die eine gute Formbeständigkeit
und außerdem eine erhöhte Beständigkeit gegen l.uftfeuclitigkeit zeigen.