Способ изготовления жидкостного светофильтра Советский патент 1987 года по МПК G02B5/12 

Изобретение относится к способам изготовления жидкостных светофильтро и может найти применение в фотометри при измерении силы света, величины светового потока, освещенности и яркости.

Цель изобретения - повьшение временной стабильности коэффициента пропускания рветофильтра путем деаэрации светофильтрующего раствора,

Способ изготовления жидкостного светофильтра заключается в следующем .

Приготавливается светофильтрую- щая жидкость, представляющая собой раствор в дистиллированной воде солей на основе хлорной меди и хромовокислого калия. В зависимости от типа приемника оптического излучени приготавливают различные растворы. В частности, для приемников типа кремниевого фотодиода и селенового фотоэлемента составляют раствор следующей композиции, вес.%:

Хлорная медь 7-7,5

Двухромовокислый

калий0,04-0,07

Дистиллированная

водаОстальное

Для неселективных .приемников оптического излучения типа полостного термопреобразователя используется композиция, вес.%:

Хлорная медь 6,4-7,0

Двухромовокислый

калий 0,1-0,12

Аммоний сернокислый0,5-0,55

Кобальт сернокислый 7-ми

водный1 1 2

Дистиллированная

водаОстальное

Диапазоны компонентов в данном случае указаны в соответствии с диапазоном разброса спектральной чувствительности приемников. Приготовленный раствор заливают в рабочую кювету, которую подключают к вакуумному насосу. Кювету,с раствором охлаждают до минус 90-100 С, после чего объем кюветы вакуумируют до даления над раствором в твердой фазе 10 -10 Па. Затем раствор размораживают, нагревая кювету до 30-40 С.Опрации по замораживанию, откачке и размораживанию раствора повторяют цилически до тех пор, пока величины .

5

0

5

остаточного давления над раствором в твердой и жидкой фазах не уравняются, после чего кювету герметизируют . Выбор температур охлаждения и нагрева раствора, а также степени вакуумирования кюветы обусловлены тем, что в процессе изготовления светофильтра необходимо добигься затвердения всего раствора в кювете, а не растворителя, которым в данном случае является дистиллированная вода (температура затвердевания раствора ниже, чем чистого растворителя и зависит от количества растворенных солей), кроме того, они обусловлены явлением испарения твердого раствора ее смеси солей в воде. При этом необходимо подобрать условия, когда давление насыщенного пара над твердой фазой раствора в кювете ниже, чем давление в системе откачивания, чтобы предотврат1 ть изменение концентрации раствора в процессе деаэрации .

Указанные границы интервала температуры замораживания обусловлены, как показали эксперименты, следующим: при замораживании до температуры вьше минус 90°С парциальные давления паров над твердым раствором выше, или соизмеримы с давлением в системе откачивания, что вызывает изменение концентрации раствора и ухудшает стабильность спектрального коэффициента пропускания светофильтра. При замораживании ниже минус 100 С увеличивается расход жидкого азота. без увеличения степени деаэрации раст-. вора,т.е. дальнейшее уменьшение температуры, не повышая временную стабильность коэффициента спектрального пр,опускания светофильтра, требует больших энергетических и экономичес- , ких затрат, что нецелесообра.зно.

0.

5

0

Выбор границ интервала давлений обусловлен тем, что (как усп ановлено опытным путем) при обеспечении дав- ления выше, чем id na, не происходит полной деаэрации раствора, а при

в системе от0

5

остаточных давлениях качивания 10 Па происходит изменение концентрации раствора в твердой фазе, что связано с изменением плотности пара над твердой фазой раствора и ведет к снижению временной стабиль- нойсти спектрсшьного коэффи1у1ента пропускания светофильтра.

Границы температуры размораживания (30-40°С) выбраны исходя из условий ускорения процесса перехода из твердой фазы в жидкую без изменения концентрации раствора. При этом экс- периментально установлено, что размораживание при температуре ниже 30°С за счет замедления процесса размораживания не исключает возможность испарения растворителя в процессе медленной смены фазового состояния раствора и, как следствие, отрицательно влияет на стабильность спектрального коэффициента пропускания. .В то же время перегрев при размо- .раживании выше 40° С ведет к повьшенном испарению растворителя в процессе размораживания, т.е. к изменению концентрации раствора, и как следствие, приводит к нестабильности спектрального коэффициента пропускания светофильтра. Необходимость добиваться в процессе последовательного замораживания, откачивания и размораживания такого состояния раствора, когда после его замораживания значение остаточного давления над раствором в твердой фазе станет равным названному значению давления откачивания, вызвана тем, что именно это состояние свидетельствует о полном удалении пузырьков воздуха из раствора, т.е. достигнуто состояние глубокой деаэрации раствора. Затем кювету необходимо герметизировать, что целесообразнее всего делать путем отпаивания. Это наиболее эффективный метод герметизации .стеклянного объема. После этого кювета го това к использованию в качестве жид-

ор М.Петрова 1306/46

Составитель П.Яковлев Техред Л.Сердюкова

Корре Подпи

Тираж 522

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

O 5 5 0

0

5

0

костного светофильтра для коррекции , спектральной чувствительности прием- киков оптического излучения.

Изготовленный предлагаемым способом жидкостный светофильтр обладает большей (не менее, чем на порядок) временной стабильностью коэффициента пропускания, при этом точность определения указанного параметра ограничена точностными параметрами измерительной аппаратуры и удовлетворяет современным требованиям к временной стабильности на эталонном уровне.

Формула изобретения

Способ изготовления жидкостного светофильтра, преимущественно Ц1п коррекции спектральной чувствительности фотоприемников, включающий приготовление светофильтрующего раствора на основе солей хлорной меди и двухромовокислого калия в дистиллированной воде и заправку рабочей кюветы, отличающийся тем, что, с целью повышения временной стабильности коэффициента пропускания светофильтра путем деаэрации светофильтрующего раствора, последний подвергается циклической обработке, заключающейся в охлаждении рабочей кюветы до температуры минус 90-100 С вакуумировании при остаточном давлении над раствором в твердой фазе, равном 10 Па, и нагревании до 30-40 С, пока остаточные давления над раствором в жидкой и твердой фазах не уравняются, после чего кювету герметизируют.

Корректор Л.Патай Подписное

- Изобретение может найти применение в фотометрии для прецизионных .средств измерения световых величин. Цель изобретения - повышение времен- йой стабильности коэффициента пропускания светофильтра путем деаэрации светофильтрующего раствора.Заливают в рабочую кювету раствор в дистиллированной воде солей на основе хлорной меди и двухромовокислого калия и охо лаждают до температуры минус 90-100 С, После вакуумирования объема кюветы до давления над раствором в твердой фазе 10 - 10 Па нагревают ее до температуры 30-40 С. Циклически повторяют операции замораживания до выравнивания величины остаточного давления над раствором в твердой и жидкой фазе, свидетельствующего о полном удалении пузьфьков воздуха из раствора. с сл (jO со 35