CZ304793B6

CZ304793B6 - Způsob únavového testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, a zařízení k jeho provádění

Info

Publication number: CZ304793B6
Application number: CZ2013-959A
Authority: CZ
Inventors: Michal Vik; Martina Viková
Original assignee: Technická univerzita v Liberci
Priority date: 2013-12-03
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2014-10-22
Also published as: EP3077811B1; EP3077811A1; CZ2013959A3; WO2015081918A1; US20160299054A1

Abstract

Vynález se týká způsobu únavového testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, u kterého se vzorek (3) obsahující fotochromní, fluorescenční nebo fosforescenční barvivo/barviva, nebo směs alespoň dvou z nich, vystaví předem danému počtu cyklů osvitu excitačním světelným paprskem (81), který vyvolává barevnou odezvu fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich vzorku (3). Před a/nebo během a/nebo po každém předem zvoleném osvitu excitačním světelným paprskem (81) se vzorek (3) obsahující fotochromní, fluorescenční nebo fosforescenční barvivo/barviva, nebo směs alespoň dvou z nich, vystaví alespoň jednou osvitu expozičním světelným paprskem (71), který jeho barvivo/barviva únavově namáhá, přičemž se ke vzorku (3) současně přivádí měřicí světelný paprsek (41), který se od něj odráží, a spektrometrem (94) se sleduje změna a/nebo průběh změny charakteristiky měřicího světelného paprsku (41) odraženého od vzorku (3), a z této změny a/nebo průběhu změny se usuzuje na průběh barevné odezvy a/nebo změnu barevné odezvy daného fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, vzorku (3) na osvit excitačním světelným paprskem (81), a tím na únavu tohoto fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich. Vynález se týká také zařízení k provádění tohoto způsobu.

Description

Způsob únavového testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, a zařízení k jeho provádění

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu únavového testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich.

Vynález se dále týká také zařízení k provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Pro sledování změny různých vlastností různých materiálů v důsledku dlouhodobého namáhání, se v současné době používají tzv. urychlené testy stárnutí, které v relativně krátké době simulují vliv dlouhodobého působení vnějších podmínek/faktorů tím, že dané materiály cyklicky vystavují těmto podmínkám/faktorům se zesíleným vlivem (např. vyšší intenzita záření, vyšší teplota, zvýšená koncentrace ozonu, apod.). Po absolvování předem zvoleného počtu cyklů se pak sledují a vyhodnocují změny vlastností materiálů, resp. změny jejich odezvy na danou vnější podmínku/faktor. K těmto testům patří například i testy stálobarevnosti textilních barviv vůči působení světla ve smyslu ČSN EN ISO 105-B04 Textilie - Zkoušky stálobarevnosti: Stálobarevnost a stárnutí na umělém světle při vysoké teplotě: zkouška s xenonovou výbojkou. Jejich nevýhodou je, že je nelze použít pro únavové testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo jejich směsi, neboť u těchto barviv vedou k nesprávnému závěru o jejich nízké stálobarevnosti. To je způsobeno zejména tím, že např. u většiny fotochromních barviv dochází při jejich vystavení intenzivnímu umělému osvětlení poměrně rychle k triplet-tripletní excitaci a degradaci jejich chromního systému, a v důsledku toho kjejich vybělení.

Z těchto důvodů bylo pro únavové testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo jejich směsi vyvinuto několik dalších postupů a zařízení, které využívají světelný zdroj s výkonem a intenzitou blízkou přirozenému dennímu světlu. Jejich nevýhodou je, že probíhají diskontinuálně, takže jsou časově poměrně náročné, a současně i to, že použité technické vybavení, zejména zdroj světla, a způsob jeho provozování, kdy se sledovaný vzorek osvětluje krátkými záblesky, neumožňují dokonalé prosvětlení celého vzorku, takže k odezvě sledovaného barviva/barviv na tyto záblesky dochází z počátku pouze v tenké vrstvě na povrchu vzorku. Díky tomu je několik až několik desítek prvních odezev barviva/barviv značně zkresleno.

Cílem vynálezu je navrhnout způsob únavového testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, který by odstranil nevýhody stavu techniky a umožnil spolehlivé testování tohoto barviva/barviv hned od začátku testu.

Kromě toho je cílem vynálezu také navrhnout zařízení k provádění tohoto způsobu.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu se dosáhne způsobem únavového testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, jehož podstata spočívá v tom, že vzorek obsahující fotochromní, fluorescenční nebo fosforescenční barvivo/barviva, nebo směs alespoň dvou žních, se vystaví předem danému počtu cyklů osvitu excitačním světelným paprskem, který vyvolává barevnou odezvu fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich vzorku, přičemž před a/nebo během a/nebo po každém předem zvoleném osvitu excitačním světelným paprskem se vzorek obsahující fotochromní, fluorescenční nebo fosforescenční barvivo/barviva, nebo směs alespoň dvou z nich,

- 1 CZ 304793 B6 vystaví alespoň jednou osvitu expozičním světelným paprskem, který toto barvivo/barviva únavově namáhá. Přitom se ke vzorku současně přivádí měřicí světelný paprsek, který se od něj odráží, a spektrometrem se sleduje změna a/nebo průběh změny charakteristiky měřicího světelného paprsku odraženého od vzorku, a z této změny a/nebo průběhu změny se usuzuje na průběh barevné odezvy a/nebo změnu barevné odezvy daného fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich vzorku na osvit excitačním světelným paprskem, a tím na únavu tohoto fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich.

Expoziční světelný paprsek přitom s výhodou simuluje přirozené denní světlo.

Kromě toho se cíle vynálezu dosáhne také zařízením pro únavové testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje kulový optický integrátor, ve kterém je vytvořen měřicí otvor, vstupní otvor měřicího světelného paprsku, vstupní otvor expozičního a excitačního světelného paprsku a výstupní otvor měřicího světelného paprsku. V blízkosti měřicího otvoru je přitom vně optického integrátoru uspořádán prostor pro uložení a zajištění vzorku s testovaným fotochromním, fluorescenčním nebo fosforescenčním barvivem/barvivy, nebo směsi alespoň dvou z nich, ke vstupnímu otvoru měřicího světelného paprsku je vně optického integrátoru přiřazen zdroj měřicího světelného paprsku, přičemž v dráze měřicího světelného paprsku je zařazen filtr světelného záření s excitační vlnovou délkou, a filtr IR záření. Vstupnímu otvoru expozičního a excitačního světelného paprskuje vně optického integrátoru přiřazeno vedení expozičního světelného paprsku se zdrojem expozičního světelného paprsku, a vedení excitačního světelného paprsku se zdrojem excitačního světelného paprsku. Obě tato vedení přitom mají společnou část, která obsahuje dělič paprsku v inverzním uspořádání, čoper a zrcadlovou optiku pro přivedení expozičního a excitačního světelného paprsku do vnitřního prostoru optického integrátoru, přičemž vedení expozičního světelného paprsku obsahuje závěrku expozičního světelného paprsku, a vedení excitačního světelného paprsku obsahuje závěrku excitačního světelného paprsku a monochromátor. Výstupnímu otvoru měřicího světelného paprsku je pak vně optického integrátoru přiřazeno vedení měřicího světelného paprsku se spektrometrem, které obsahuje čoper a zrcadlovou optiku pro přivedení měřicího světelného paprsku do snímacího prostoru spektrometru.

Ve vedení expozičního paprsku je přitom s výhodou zařazen alespoň jeden korekční filtr, který slouží k odfiltrování určitých nezájmových nebo balastních složek expozičního světelného paprsku a k přiblížení charakteru tohoto paprsku charakteru světla, dle požadovaných podmínek testování, např. přirozenému dennímu světlu v určitou denní dobu, apod.

Pro zvýšení přesnosti výsledků je dále výhodné, pokud je ve vedení měřicího světelného paprsku zařazen objektiv, který slouží k zaměření aktivního místa vzorku, kde probíhá barevná odezva jeho barviva/barviv, a/nebo k úpravě velikosti plochy vzorku snímané spektrometrem.

Aby docházelo co nejpřesněji k požadované excitaci barevné změny fotochromním, fluorescenčním nebo fosforescenčním barvivem/barvivy, nebo směsí alespoň dvou z nich, a únavovému namáhání vzorku expozičním světelným paprskem, je výhodné, pokud je čoper ve společné části vedení expozičního a excitačního světelného paprsku propojen časovou vazbou s čoperem ve vedení měřicího paprsku. Ze stejného důvodu je výhodné i to, pokud je závěrka expozičního světelného paprsku opatřena časovým zámkem a časovou vazbou propojená se závěrkou excitačního světelného paprsku.

Aby bylo možné sledovat vliv teploty na únavové testování fotochromního a/nebo fluorescenčního a/nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo naopak vliv teploty či její změny z únavového testování zcela vyloučit, jsou všechny součásti zařízení pro únavové testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo alespoň prostor pro uložení a fixování vzorku, uloženy v termostatickém boxu. V blízkosti prostoru pro uložení a zajištění vzorku

-2CZ 304793 B6 je pak s výhodou uložena i termostatická hlava, která sleduje a případně i koriguje teplotu tohoto prostoru a v něm uloženého vzorku.

Libovolná část vedení expozičního světelného paprsku a/nebo excitačního světelného paprsku a/nebo měřicího světelného paprsku přitom může být tvořena optickým vláknem/vlákny.

Pro vyloučení tzv. driftu světelných zdrojů je zařízení pro únavové testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, podle vynálezu s výhodou realizováno jako dvoupaprskové, takže je opatřeno neznázoměným zdrojem referenčního světelného paprsku, kterému je přiřazený referenční spektrometr, který měří odraz referenčního světelného paprsku od konstantního referenčního vzorku se známou hodnotou odrazivosti v absolutní míře, kteiým je bílý standard nebo např. část vnitřního bílého povrchu optického integrátoru.

Objasnění výkresu

Na přiloženém výkresu je na obr. 1 znázorněno schéma jedné z variant zařízení k provádění únavového testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, podle vynálezu.

Příklady uskutečnění vynálezu

Způsob únavového testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, podle vynálezu bude vysvětlen na konkrétní variantě zařízení k provádění tohoto způsobu znázorněné na obr. 1. Tato varianta je však pouze jednou z řady možných variant provedení tohoto zařízení, přičemž další varianty provedení se od ní mohou lišit např. prostorovým uspořádáním jednotlivých prvků, způsobem přenosu/vedení excitačního a/nebo expozičního a/nebo měřicího světelného paprsku, přičemž kterýkoliv z nich může být alespoň na části svého vedení přenášen/veden např. prostřednictvím světlovaného vlákna/vláken, nebo jiným známým způsobem, apod.

Zařízení pro únavové testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, podle vynálezu znázorněné na obr. 1 obsahuje optický integrátor I kulového tvaru. Tento optický integrátor I je díky materiálu, ze kterého je vytvořen a/nebo díky povrchové úpravě, například nátěru, nepropustný pro světelné záření, takže brání průniku okolního světla do svého vnitřního prostoru a vylučuje tak jeho vliv na průběh únavového testování daného fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, brání rozptylu excitačního, expozičního a měřicího světelného paprsku, které jsou do jeho vnitřního prostoru řízené přiváděny, do okolí a zároveň umožňuje měření intenzity odraženého světelného záření nezávisle na směru odrazu.

Ve spodní části optického integrátoru i je vytvořen měřicí otvor 2. V jeho těsné blízkosti je vně optického integrátoru I uspořádán neznázoměný prostor pro uložení a zajištění vzorku 3 s testovaným fotochromním, fluorescenčním nebo fosforescenčním barvivem/barvivy, nebo směsí alespoň dvou z nich. Vzorkem 3 je např. textilie, ale může jím být v podstatě libovolný materiál, a testovaným barvivém je libovolné fotochromní, fluorescenční nebo fosforescenční barvivo/barviva, nebo směs alespoň dvou z nich, citlivé např. na UV záření.

Nad měřicím otvorem 2 je ve střední části optického integrátoru i vytvořen vstupní otvor 4 měřicího světelného paprsku 41, ke kterému je vně optického integrátoru 1 přiřazen zdroj 42 tohoto měřicího světelného paprsku 44. V dráze měřicího světelného paprsku 41 je pak zařazen filtr 51 světelného záření s excitační vlnovou délkou, což je v daném případě UV záření, a filtr 52 IR záření, díky kterým měřicí světelný paprsek 41 nezpůsobuje excitaci fotochromního, fluorescen-3 CZ 304793 B6 čního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, vzorku 3, ani se na ní nijak nepodílí, a ani neohřívá vnitřní prostor optického integrátoru i a/nebo vzorek 3.

V horní části optického integrátoru I je vytvořen vstupní otvor 6 excitačního a expozičního světelného paprsku, a výstupní otvor 7 měřicího světelného paprsku 41. Vstupnímu otvoru 6 excitačního a expozičního světelného paprsku 71, 81 je vně optického integrátoru 1 přiřazeno vedení 70 expozičního světelného paprsku 71 se zdrojem 72 expozičního světelného paprsku 71, a vedení 80 excitačního světelného paprsku 81 se zdrojem 82 excitačního světelného paprsku 81. Obě tato vedení 70 a 80 přitom mají společnou část 78, která obsahuje dělič paprsku 780, čoper 781 a zrcadlovou optiku 782, a která přivádí expoziční a excitační světelný paprsek 71, 81 vstupním otvorem 6 do vnitřního prostoru optického integrátoru 1. Vedení 70 expozičního světelného paprsku 71 pak dále obsahuje závěrku 73 expozičního světelného paprsku Ji a korekční filtr 74/filtry přiřazený zdroji 72 expozičního světelného paprsku 71, a vedení 80 excitačního světelného paprsku 81 obsahuje závěrku 83 excitačního světelného paprsku 81 a monochromátor 84 přiřazený zdroji 82 excitačního světelného paprsku 81.

Zrcadlová optika 782 tvořená zrcadlem nebo soustavou zrcadel slouží k nasměrování expozičního a excitačního světelného paprsku 71, 81 do vnitřního prostoru optického integrátoru 1, bez snížení jejich intenzity či změny jejich charakteristiky. Navíc přitom umožňuje odstínění jejich IR složky, což je podstatné pro dosažení požadované přesnosti únavového testování, neboť IR složka kteréhokoliv z nich by jinak mohla způsobit ohřev vnitřního prostoru optického integrátoru 1 a/nebo vzorku 3, v důsledku čehož by minimálně u určitých fotochromiích, fluorescenčních nebo fosforescenčních barviv mohlo dojít kjejich nežádoucí dodatečné excitaci, resp. ovlivnění měřených parametrů.

Čoper 781, což je synchronní systém propouštění a zakrývání optické cesty světelného paprsku, slouží k nastavení cyklického průchodu expozičního a/nebo excitačního světelného paprsku 71, 81, a tím k řízení průběhu excitační a reverzní fáze fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich vzorku 3, a jeho namáhání expozičním světelným paprskem 71. Čoper 781 může být elektronický nebo mechanický, přičemž ve výhodné variantě provedení se jedná o mechanický čoper 781. Ten je přitom realizován např. jako dělená kruhová clona, která regulací svých otáček umožňuje měnit čas, po který je světelný paprsek, v daném případě expoziční a/nebo excitační světelný paprsek 71, 81 propouštěn nebo naopak zadržován.

Dělič paprsku 780 libovolného známého typu, s výhodou zrcadlového typu, je ve společné části 78 vedení expozičního a excitačního světelného paprsku 71, 81 uspořádán inverzně, takže v případě souběhu expozičního světelného paprsku 71 a excitačního světelného paprsku 81 tyto paprsky slučuje do jednoho expozičnč-excitačního světelného paprsku.

Závěrka 73 expozičního světelného paprsku 71 slouží k řízenému propouštění expozičního světelného paprsku 71. Tato závěrka 73 je přitom s výhodou opatřena časovým zámkem, přičemž je časovou vazbou (na obr. 1 znázorněna přerušovanou čárou) propojena se závěrkou 83 excitačního světelného paprsku 81, takže umožňuje dosáhnout např. požadované zpoždění expozičního světelného paprsku 71 vůči excitačnímu světelnému paprsku 81, případně jiné předem dané časové souslednosti těchto světelných paprsků 71, 81, a vhodně tak nastavit únavové zatěžování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich vzorku 3 do vhodné fáze jeho/jejich odezvy na excitační světelný paprsek 81.

Korekční filtr 74/filtry pak slouží k odfiltrování určitých nezájmových nebo balastních složek expozičního světelného paprsku 71 a k přiblížení charakteru tohoto paprsku, např. charakteru přirozeného denního světla v určitou denní dobu, nebo charakteru jiného světla, dle požadovaných podmínek testování. V případě, že expoziční světelný paprsek 71 svým charakterem odpovídá požadavkům únavového testování, je možné korekční filtr 74/fíltr z konstrukce zařízení vynechat.

-4CZ 304793 B6

Zdroj 72 expozičního světelného paprsku 71 je polychromatický zdroj světla, který simuluje (případně ve spolupráci s korekčním filtrem 74/filtry) požadované osvětlení vzorku 3 dle konkrétních požadavků únavového testování, např. přirozené denní světlo, apod., a který tak slouží k únavovému namáhání fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich ve vzorku 3.

Závěrka 83 excitačního světelného paprsku 81 slouží k řízenému propouštění excitačního světelného paprsku 81 dle potřeby a zaměření únavového testování, a ve spolupráci s čoperem 781 křížení průběhu fáze barevné odezvy fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich vzorku 3.

Monochromátor 84 je určen ke změně/úpravě vlnové délky excitačního světelného paprsku 81 dle konkrétních požadavků a charakteru testovaného fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva, nebo jejich směsi. Provedení testování jednoho vzorku 3 při různém nastavení umožňuje analýzu spektrální citlivosti daného fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich.

Zdroj 82 excitačního světelného paprsku 81 je zdrojem excitačního světelného paprsku 82, který vyvolává excitaci fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, obsaženého ve vzorku 3 a jeho případnou barevnou odezvu. Parametry tohoto zdroje 82 a jeho excitačního světelného paprsku 81 závisí na spektrální citlivosti testovaného barviva/barviv, přičemž např. ve znázorněném příkladu provedení se jedná o světelný zdroj vyzařující ve spektru UV záření.

Výstupnímu otvoru 7 měřicího světelného paprsku 41 z optického integrátoru 1 je pak vně optického integrátoru 1 přiřazeno vedení 90 měřicího světelného paprsku 41 se spektrometrem 94. V tomto vedení je zařazen objektiv 91, čoper 92 a zrcadlová optika 93. Výstupní otvor 7 měřicího světelného paprsku 41 je kromě toho opatřen neznázoměnou eliminační clonou, která slouží k eliminaci chromatické aberace.

Objektiv 93 slouží k zaměření aktivního místa vzorku 3, kde probíhá barevná odezva jeho barviva/barviv, a/nebo k úpravě velikosti snímané spektrometrem 94 plochy vzorku 3. V případě, že je aktivní místo vzorku 3 dostatečně velké a vhodně umístěné vůči výstupnímu otvoru 7 měřicího světelného paprsku 41, nemusí být objektiv 93 použit. Pokud je však vedení měřicího světelného paprsku 4± tvořeno alespoň částečně optickými vlákny, je použití objektivu 8_1_ nutné vždy.

Čoper 84 je s výhodou propojen časovou vazbou (na obr. 1 znázorněn přerušovanou čárou) s čoprem 781 ve společné části 78 vedení expozičního a excitačního světelného paprsku 7F 81. Přitom může dle konkrétních požadavků a průběhu testu sloužit k řadě účelů, jako např. pro vytvoření hranolového signálu, který s využitím Fourierovi transformace umožňuje odstranění šumu, k synchronizaci signálu zachycovaného spektrometrem 94 s expozičním a/nebo excitačním světelným paprskem 71, 81, apod., čímž přispívá nejen ke zvýšení přesnosti výsledků únavového testování a možnosti jejich dalšího využití, ale také umožňuje modulovat čas snímání spektrometru 94 dle potřeby a charakteru testovaného fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich.

Zrcadlová optika 93 tvořená zrcadlem nebo soustavou zrcadel slouží pro nasměrování a koncentraci měřicího světelného paprsku 41 odraženého od vzorku 3 do snímacího prostoru spektrometru 82, bez snížení jeho intenzity či změny jeho charakteristiky'.

Spektrometr 82, kterým je standardní spektrometr 82 libovolného známého typu, pak slouží pro zjišťování a vyhodnocování spektrálních dat testovaného fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, obsaženého ve vzorku 3 s časovou závislostí.

-5CZ 304793 B6

Pro vyloučení tzv. driftu světelných zdrojů je zařízení pro únavové testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, podle vynálezu s výhodou realizováno jako dvoupaprskové. To znamená, že jeho součástí je neznázorněný zdroj referenčního světelného paprsku a jemu přiřazený referenční spektrometr, který měří odraz referenčního světelného paprsku od konstantního referenčního vzorku se známou hodnotou odrazivostí v absolutní míře, kterým je bílý standard nebo např. část vnitřního bílého povrchu optického integrátoru.

Zařízení pro únavové testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, obsaženého ve vzorku 3 je ve znázorněném příkladu provedení uzavřeno v termostatickém boxu 10, který je opatřen známými neznázoměnými prostředky pro regulaci teploty, umožňujícími nastavení teploty vzorku 3 a jeho okolí. Termostatický box 10 tak umožňuje sledovat vliv teploty na únavové testování fotochromního a/nebo fluorescenčního a/nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo naopak vliv teploty či její změny z únavového testování zcela vyloučit. V jiných neznázoměných příkladech provedení může být termostatický box minimalizován pouze pro uložení vzorku 3 a případně jeho nejbližšího okolí, nebo není použit vůbec. V blízkosti vzorku 3 a případně jeho nejbližšího okolí, nebo není použit vůbec. V blízkosti vzorku 3, např. pod ním, jak je znázorněno na obr. 1, může být také uložena termostatická hlava 100 pro kontrolu a/nebo řízení teploty vzorku 3 a jeho okolí.

Funkce zařízení pro únavové testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, pak spočívá v tom, že testované barvivo je díky závěrce 73 expozičního světelného paprsku 71, závěrce 83 excitačního světelného paprsku 81, jejich případnému propojení časovou vazbou, a čoperu 781 cyklicky dle konkrétních, předem daných požadavků vystavováno osvitu excitačním světelným paprskem 81, který vyvolává jeho barevnou odezvu, a v požadovaných fázích této barevné odezvy, resp. před a/nebo během a/nebo po každém předem zvoleném osvitu excitačním světleným paprskem 81 se dané barvivo únavově namáhá alespoň jedním osvitem nebo cyklem osvitů expozičního světelného paprsku 71, který simuluje např. přirozené denní osvětlení, či jiné osvětlení dle potřeby. Expoziční a excitační světelný paprsek 71, 81 mohou být do vnitřního prostoru optického integrátoru I přiváděny postupně v libovolné časové souslednosti (výhodné je, pokud je nejprve přiveden excitační světelný paprsek 81), případně společně jako jeden expozičně-excitační paprsek.

Přitom je do vnitřního prostoru optického integrátoru také současně přiváděn měřicí světelný paprsek 41, který je odrazem od vnitřní stěny optického integrátoru 1 přiváděn na vzorek 3 a odrazem od něj přes objektiv 91 a čoper 92 na zrcadlovou optiku 93 do snímacího prostoru spektrometru 94. Spektrometr 94 přitom snímá a zaznamenává charakteristiky měřicího světelného paprsku 41, resp. jejich změnu a/nebo průběh jeho změny. Barevná odezva testovaného fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, pak způsobuje změnu charakteristiky měřicího světelného paprsku 41, přiěemž další změny jeho charakteristiky způsobuje i případná únava testovaného barviva/barviv, a s tím související změna jeho barevní odezvy. Spektrometrem 94 získaná skupina záznamů pak dle potřeby a nastavení zařízení představuje průběh barevné odezvy, nebo např. jen některé její fáze, při únavovém namáhání daného fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, takže se z této změny a/nebo průběhu změny dá usuzovat na průběh barevní odezvy a/nebo změnu barevné odezvy daného fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, vzorku 3 v důsledku jeho osvitu excitačním světelným paprskem 81, a tím na únavu tohoto fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich.

Cykly únavového namáhání expozičním světelným paprskem 71 a/nebo cykly excitace barevné odezvy excitačním světelným paprskem 81 přitom mohou být dle potřeby pravidelné nebo nepravidelné, a mohou být vůči sobě nastaveny v podstatě libovolně dle potřeby.

-6CZ 304793 B6

Tento způsob únavového testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, přitom může probíhat kontinuálně po libovolnou předem stanovenou dobu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob únavového testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, vyznačující se tím, že vzorek (3) obsahující fotochromní, fluorescenční nebo fosforescenční barvivo/barviva, nebo směs alespoň dvou z nich, se vystaví předem danému počtu cyklů osvitu excitačním světelným paprskem (81), který vyvolává barevnou odezvu fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich vzorku (3), přičemž před a/nebo během a/nebo po každém předem zvoleném osvitu excitačním světelným paprskem (81) se vzorek (3) obsahující fotochromní, fluorescenční nebo fosforescenční barvivo/barviva, nebo směs alespoň dvou z nich, vystaví alespoň jednou osvitu expozičním světelným paprskem (71), který jeho barvivo/barviva únavově namáhá, přičemž se ke vzorku (3) současně přivádí měřicí světelný paprsek (41), který se od něj odráží, a spektrometrem (94) se sleduje změna a/nebo průběh změny charakteristiky měřicího světelného paprsku (41) odraženého od vzorku (3), a z této změny a/nebo průběhu změny se usuzuje na průběh barevné odezvy a/nebo změnu barevné odezvy daného fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich vzorku (3) na osvit excitačním světelným paprskem (81), a tím na únavu tohoto fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že expoziční světelný paprsek (71) simuluje přirozené denní světlo.
3. Zařízení pro únavové testování fotochromního, fluorescenčního nebo fosforescenčního barviva/barviv, nebo směsi alespoň dvou z nich, vyznačující se tím, že obsahuje kulový optický integrátor (1), ve kterém je vytvořen měřicí otvor (2), vstupní otvor (4) měřicího světelného paprsku (41), vstupní otvor (6) expozičního a excitačního světelného paprsku (71, 72) a výstupní otvor měřicího světelného paprsku (7), přičemž v blízkosti měřicího otvoru (2) je vně optického integrátoru (1) uspořádán prostor pro uložení a zajištění vzorku (3) s testovaným fotochromním, fluorescenčním nebo fosforescenčním barvivem/barvivy, nebo směsí alespoň dvou z nich, ke vstupnímu otvoru (4) měřicího světelného paprsku (41) je vně optického integrátoru (1) přiřazen zdroj (42) měřicího světelného paprsku (41), přičemž v dráze měřicího světelného paprsku (41) je zařazen filtr (51) světelného záření s excitační vlnovou délkou, a filtr (52) IR záření, vstupnímu otvoru (6) expozičního a excitačního světelného paprsku (71, 81) je vně optického integrátoru (1) přiřazeno vedení (70) expozičního světelného paprsku (71) se zdrojem (72) expozičního světelného paprsku (71), a vedení (80) excitačního světelného paprsku (81) se zdrojem (82) excitačního světelného paprsku (81), přičemž obě tato vedení (70, 80) mají společnou část (78), která obsahuje dělič paprsku (780) v inverzním uspořádání, čoper (781) a zrcadlovou optiku (782) pro přivedení expozičního a excitačního světelného paprsku (71, 81) do vnitřního prostoru optického integrátoru (1), přičemž vedení (70) expozičního světelného paprsku (71) obsahuje závěrku (73) expozičního světelného paprsku (71), a vedení (80) excitačního světelného paprsku (81) obsahuje závěrku (83) excitačního světelného paprsku (81) a monochromátor (84), a výstupnímu otvoru (7) měřicího světelného paprsku (41) je vně optického integrátoru (1) přiřazeno vedení (90) měřicího světelného paprsku (41) se spektrometrem (94), které obsahuje čoper (92) a zrcadlovou optiku (93) pro přivedení měřicího světelného paprsku (41) do snímacího prostoru spektrometru (94).

-7CZ 304793 B6
4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že ve vedení (70) expozičního paprsku (71) je zařazen alespoň jeden korekční filtr (74).
5. Zařízení podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že ve vedení (90) měřicího světelného paprsku (41) je zařazen objektiv (91).
6. Zařízení podle libovolného z nároků 3 až 5, vyznačující se tím, že čoper (781) ve společné části (78) vedení expozičního a excitačního světelného paprsku (71, 81) a čoper (92) ve vedení (90) měřicího paprsku (41) jsou propojeny časovou vazbou.
7. Zařízení podle libovolného z nároků 3 až 6, vyznačující se tím, že závěrka (73) expozičního světelného paprsku (71) je opatřena časovým zámkem a je časovou vazbou propojena se závěrkou (83) excitačního světelného paprsku (81).
8. Zařízení podle libovolného z nároků 3 až 7, vyznačující se tím, že všechny jeho součásti jsou uloženy v termostatickém boxu (10).
9. Zařízení podle libovolného z nároků 3 až 7, vyznačující se tím, že prostor pro uložení a fixování vzorku (3) je uložen v termostatickém boxu (10).
10. Zařízení podle libovolného z nároků 3 až 9, vyznačující se tím, že v blízkosti prostoru pro uložení a zajištění vzorku (3) je uložena termostatická hlava (100).
11. Zařízení podle libovolného z nároků 3 až 9, vyznačující se tím, že alespoň část vedení (70) expozičního světelného paprsku (71) a/nebo alespoň část vedení (80) excitačního světelného paprsku (81) a/nebo alespoň část vedení (90) měřicího světelného paprsku (41) je tvořena optickým vláknem/vlákny.
12. Zařízení podle libovolného z nároků 2 až 11, vyznačující se tím, že obsahuje zdroj referenčního světelného paprsku, kterému je přiřazen referenční spektrometr.

1 výkres

Seznam vztahových značek:

1 optický integrátor

2 měřicí otvor

3 vzorek

4 vstupní otvor měřicího světelného paprsku

41 měřicí světelný paprsek

42 zdroj měřicího světelného paprsku

51 filtr světelného záření s excitační vlnovou délkou

52 filtr IR záření

6 vstupní otvor expozičního a excitačního světelného paprsku

7 výstupní otvor měřicího světelného paprsku

70 vedení expozičního světelného paprsku

71 expoziční světelný paprsek

72 zdroj expozičního světelného paprsku

73 závěrka expozičního světelného paprsku

74 korekční filtr

78 společná část vedení expozičního a vedení excitačního světelného paprsku

780 dělič paprsku

781 čoper

-8CZ 304793 B6

80 vedení excitačního světelného paprsku

81 excitační světelný paprsek

82 zdroj excitačního světelného paprsku

83 závěrka excitačního světelného paprsku

84 monochromátor

90 vedení měřicího světelného paprsku

91 objektiv

92 čoper

93 zrcadlová optika

94 spektrometr

10 termostatický box

100 termostatická hlava.