Состав для получения инфракрасного светофильтра

 

Использование: в инфракрасных светофильтрах отрезающего и полосового типа, поглощающих видимое излучение и коротковолновую часть ближнего ИК - излучения и пропускающих более длинноволновое ближнее ИК - излучение. Сущность: состав изготовлен на основе красителей из класса дифталоцианинов и их замещенных аналогов редкоземельных и переходных элементов структурной формулы М, где М - ион редкоземельного или переходного элемента, а Pcʹ - незамещенный или замещенный фталоцианин, гдеʹ- H,t-Bu или Me.. Изобретение позволяет обеспечить маскировку световых приборов со светофильтром в областях чувствительности человеческого глаза и приборов ночного видения в видимой и самой ближней ИК - частях спектра вплоть до α = 1,3 - 2,2 мкм. 1 ил.

Изобретение относится к светотехнике, в частности к инфракрасным светофильтрам отрезающего и полосового типа, поглощающим видимое излучение и коротковолновую часть ближнего ИК-излучения и пропускающим более длинноволновое ближнее ИК-излучение.

Цель маскировка световых приборов со светофильтром в областях чувствительности человеческого глаза и приборов ночного видения в видимой и самой ближней ИК-частях спектра вплоть до λ= 1,3-2,2 мкм.

Известны ИК-светофильтры отрезающего типа на основе кубовых красителей в целлюлозе [1] органических красителей в резиновом покрытии на стеклянной подложке [2] триселенида сурьмы на прозрачной подложке [3] и антрахинового красителя в полимере [4] Известны также ИК-светофильтры с многослойным диэлектрическим покрытием на стеклянной подложке [5] Недостатком целлюлозных и резиновых светофильтров [1] [2] являются большие потери полезного более длинноволнового ближнего ИК-излучения. Светофильтры [1] [2] [4] обладают слишком коротковолновой границей поглощения, не обеспечивая маскировку световых приборов с такими фильтрами от приборов ночного видения и человеческого глаза, адаптированного к темноте. Сурьмяноселенидные светофильтры [3] выделяют вредные продукты распада при их нагреве излучением светового прибора. Многослойные диэлектрические светофильтры [5] сложны в изготовлении, особенно при большом размере фильтров, требуемом в световых приборах.

Наиболее близким по своим характеристикам к изобретению является состав для получения светофильтра на основе фталоцианиновых и других органических красителей в полимере [6] Недостатком такого состава является слишком коротковолновая граница поглощения, что в результате не обеспечивает маскировку световых приборов со светофильтром от приборов ночного видения.

Эти недостатки могут быть устранены при использовании состава для получения светофильтра на основе красителей из класса дифталоцианинов и их редкоземельных аналогов редкоземельных и переходных элементов структурной формулы Рс₂^lМ, где М-ион редкоземельного или переходного элемента, а Рс^l незамещенный или замещенный фталоцианин, где ^l Н, t Bu или Me. Такие красители могут быть нанесены на прозрачную в ИК-диапазоне длин волн подложку (например, из сапфира) методом сублимации или полива из раствора. Получаемые пленки обеспечивают поглощение видимого и частично ближнего ИК-излучения при основном максимуме длинноволновой полосы поглощения, соответствующем λ_max, близкой к границе поглощения светофильтра и равной 1,2-2,15 мкм в зависимости от природы элемента М. При этом достигается маскировка световых приборов с такими светофильтрами в областях чувствительности человеческого глаза и приборов ночного видения. Высокая стабильность красителей к действию излучения и нагрева позволяет получить хорошие эксплуатационные характеристики светофильтров.

П р и м е р 1. Светофильтр на основе красителей дифталоцианина гафния был изготовлен в виде пленки на сапфировой подложке с помощью сублимации при температуре 520^оС в вакууме 10^-5 тор. Спектр поглощения светофильтра показан на чертеже: (а), значение λ_max 1200 нм. В диапазоне λ= 1,9-7,5 мкм поглощение не наблюдалось. После испытаний на термостабильность при температуре 150^оС в течение 100 ч спектральные характеристики светофильтра практически не изменились. Аналогичный результат был получен после испытаний на фотостабильность, т.е. освечивания светофильтра лампой ДКСШ-500 мощностью 500 Вт на расстоянии 10 см от поверхности светофильтра в течение 100 ч.

П р и м е р 2. Светофильтр на основе красителя окта-4-третбутилдифталоцианина лютеция был изготовлен в виде пленки на сапфировой подложке с помощью полива из раствора красителя в хлороформе при комнатной температуре и далее сушки в вакууме в течение 1 ч при комнатной температуре. Спектр поглощения светофильтра показан на чертеже (б), значение λ_max1390 нм. В диапазоне λ= 2,2-7,5 мкм поглощение не наблюдалось. После испытаний на термостабильность и фотостабильность в условиях примера 1 спектральные характеристики светофильтра практически не изменились.

П р и м е р 3. Светофильтр на основе красителя окта-4-метилдифталоцианина лантана был изготовлен в виде пленки на сапфировой подложке с помощью сублимации при температуре 500^оС в вакууме 10^-5 тор. Спектр поглощения светофильтра показан на чертеже (в), значение λ_max 2160 нм. В диапазоне λ= 2,5-7,5 нм поглощение не наблюдалось. После испытаний на термостабильность и фотостабильность в условиях примера 1 спектральные характеристики светофильтра практически не изменились.

П р и м е р 4. Светофильтр на основе сульфофталоцианинов ванадила и меди в сополимере винилхлорида и винилацетата (прототип) имел значение λ_max 690 нм. Спектральные характеристики светофильтра мало изменились после испытаний на фотостабильность в условиях примера 1 и термостабильность при температуре 120^оС в течение 100 ч. Более высокое значение рабочей температуры для светофильтра невозможно из-за близости к температуре стеклования сополимера ( ≈150^оС).

Таким образом, по спектральным характеристикам и термостабильности предлагаемый состав светофильтра превосходит прототип и близок к нему по стойкости к действию света.

Формула изобретения

СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИНФРАКРАСНОГО СВЕТОФИЛЬТРА на основе фталоцианинового красителя, отличающийся тем, что, с целью маскировки световых приборов со светофильтром в областях чувствительности человеческого глаза и приборов ночного видения в видимой и самой ближней ИК частях спектра вплоть до λ = 1,3 - 2,2 мкм, он изготовлен на основе красителей из класса дифталоцианинов и их замещенных аналогов редкоземельных и переходных элементов структурной формулы Pc_2ʹM, где М ион редкоземельного или переходного элемента, а Pc' незамещенный или замещенный фталоцианин, где ' H, t B₄ или-ме

РИСУНКИ

Рисунок 1