SU1670655A1 - Способ изготовлени полимерного оптического отрезающего фильтра - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технической физике, в частности к способам изготовлени  оптических УФ-светофильтров. Целью изобретени   вл етс  получение полимерного оптического отрезающего фильтра со стабильными спектральными характеристиками. Изобретение позвол ет получать светофильтры, пропускающие свет с длиной волны более 250 нм и сохран ющие стабильность оптических характеристик при облучении УФ-светом импульсной ксеноновой лампы после 10⁶ импульсов с частотой 50 Гц при длительности импульса накачки по полуширине 100 мкс за счет способа, включающего УФ-облучени  с длиной волны короче 290 нм и дозой 4 ^.10⁵ - 10⁷ Дж/м² органического стекла на основе поли-α-фторфенилакрилата. 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к области технической физики, в частности к способам изготовлени  оптических элементов, служащих одновременно фильтрами УФ-излуче- ни .

Целью изобретени   вл етс  получение полимерного оптического отрезающего фильтра со стабильными спектральными характеристиками .

Пример 1. Плоский листовой образец из оргстекла Э-2 на основе полифторфени- лакрилата толщиной 2 мм облучаетс  бактерицидными лампами ДБ-15 - источниками интенсивного УФ-излучени  в области 250 мм. Плотность мощности УФ-излучени  засветки 50 Вт/м2.

На фиг. 1 приведены спектры поглощени  полимера Э-2 до начала облучени  (крива  1) и после облучени  в течение трех (крива  2), дес ти (крива  3), двадцати (крива  4), и ста двадцати (крива  5) минут, в

также дл  сравнени  спектра поглощени  пластинки из легированного европием кварцевого стекла КЛЖ-3 (6), часто используемого в системах накачки твердотельных лазеров дл  фильтрации УФ-части излучени  импульсных ламп накачки; на фиг. 2-4 - графики, по сн ющие данный способ.

Под воздействием УФ облучени  в полимере возникает нова  полоса поглощени  в области 300-350 нм и вследствие этого спектр поглощени  сдвигаетс  примерно на 60 нм в длинноволновую сторону по сравнению со спектром поглощени  необлученного вещества. С момента времени , соответствующего дозе облучени  S4 105Дж/см, изменение спектральных характеристик образца прекращаетс  и при последующем облучении спектр поглощени  полимера остаетс  неизменным.

Пример 2. Плоский листовой образец из оргстекла Э-2 толщиной 2 мм облучают

( VI О Оч СЛ СП

импульсной лампой ИНП 5/60 А-1 в освети- тело в виде полого эллиптического цилиндра с диффузно отражающим покрытием. Электрическа  энерги , подводима  к импульсной лампе, 13 Дж, длительность им- пулуьса накачки по полуширине около 100 мкс. В качестве;, охлаждающей жидкости примен ют дистиллированную воду.

Использованные импульсные лампы с ксеноновым заполнением характеризуютс  спектральным распределением КПД излучени  черного тела с температурой 8000- 12000 Кис учетом пропускани  кварцевой оболочки  вл ютс  непрерывным источником света в области длиннее 200 нм.

В процессе облучени  происходит изменение спектров поглощени  полимера аналогично предыдущему примеру. После-104 вспышек спектр поглощени  полимера приобретает вид кривой 5 на фиг. 1. Ресурсные испытани  показали, что полимерный фильтр выдерживает 10 импульсов с частотой следовани; 500 Гц при электрической энергии, подводимой к импульсной лампе, 13 Дж без изменени  спек- тральных характеристик и разрушени  поверхностного сло .

Пример 3. В услови х примера 1 провод т облучение с дозой 10 Дж/м . Изменение оптической плотности фильтра в области полосы пропускани  380-530 нм составл ет около 2%. а сдвиг границы полосы пропускани  4 мм (фиг.2).

Пример 4. В услови х примера 2 лровод т облучение образца толщиной 0,2 и 4 мм. Изменение оптической плотности фильтров приведено на фиг. 3.

Пример 5. При использовании в качестве материала фильтра полиметилме- такрилата с добавкой производного оксазо- лав услови х примера 2 сильна  деструкци  полимерной матрицы наступала после 2 10 вспышек, в то врем  как у образца без добавки в этих услови х только начинали по вл тьс - заметные отдельные трещины. При концентраци х добавок 10 моль/л,

5

10 15

0 5

0

35

0 45

.

позвол ющих производить измерени  спектров поглощени  фильтров уже после 2000 вспышек, Оптическа  плотность в максимуме длинноволнового поглощени  добавки падала в 2 раза, При температуре образца 80°С скорость фотораспада добавки возрастает в несколько раз, а поверхность образца становитс  практически матовой из-за по влени  трещин уже после 400 вспышек.

Пример 6. Лампу накачки ИНП 5/60-А-1 и активный элемент на основе активированного неодимом иттрий-алюминиевого граната б.З х 60 мм помещают в осветитель в виде полого эллиптического цилиндра с диффузно отражающим покрытием . Фильтр в виде пластины толщиной,2 мм располагают между лампой и активным элементом. В качестве охлаждающей жидкости используют-дистиллированную воду. Длительность импульса накачки по полуширине около 10 мкс. Резонатор состо л из двух плоских зеркал с отражением 100% и 35%.

На фиг. 2 приведена зависимость средней мощности генерации ГСр лазера на алю- моиттриевом гранате от величины энергии накачки ЕНак без фильтра Э (пунктирна  крива ) и с фильтрами на основе легированных кварцевых стекол КЛБ-4, КЛЖ-3 и облученного оргстекла Э-2.

Как видно из рисунка, энергетические характеристики лазера с фильтром из полимера и с фильтрами на основе легированных стекол не различаютс . Дрейф средней мощности лазерного излучени  за 4 ч непрерывной работы с частотой следовани  50 Гц не превышал 1%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ изготовлени  полимерного оптического отрезающего фильтра со стабильными спектральными характеристиками, заключающийс  в облучении органического стекла Э-2, на основе поли- а-фторфе- нилакрилата УФ-излучением с длиной волны короче 290 нм дозой, равной 4 105- 107 Дж/м2.

   Я,нн

   d

   2,0

   1.0

   г

   V . 107Д#1м1 105Цж1м

   О

   26

   12 фиг. 2

   18

   у,см

   Pep, Вт

   О D Л

   фильтра

   1

   го t-„он, д