Фотохромные линзы
Светофильтры из цветных стёкол или окрашенных полимеров ослабляют как сильное, так и слабое излучение. В этом отношении они постоянны. В условиях переменной освещённости целесообразны переменные светофильтры, ослабляющая способность которых зависела бы от освещённости и воздействия ультрафиолетового излучения. Такие светофильтры могут быть получены на основе фотохромных материалов.
Фотохромные линзы - это линзы обратимо изменяющие свою прозрачность в видимой области спектра в зависимости от освещённости и интенсивности облучения ультрафиолетовым и коротковолновым видимым излучением. После прекращения облучения светопропускание материала линзы восстанавливается. В настоящее время фотохромные материалы - это особый большой класс веществ, насчитывающий десятки видов. По виду матричного вещества они разделяются на три типа: кристалические вещества, органические материалы и фотохромные стёкла, и существенно отличаются по ряду свойств и по рекомендации к их применению.
Одним из наиболее перспективных направлений для целей оптической промышленности является производство фотохромных неорганических стёкол. Существует ряд факторов, обосновывающих такое предпочтение: влагостойкость, температуроустойчивость, простота технологии, фотохромные параметры не ухудшаются со временем. Неорганические фотохромные линзы бывают двух видов:
- Стекло, имеющее фотохромную матрицу.
- Стекло, с активизирующимися добавками.
В первом случае добавки служат для усиления фотохромных свойств, во втором превращают матрицу в фотохромное стекло. Более распространён второй тип (добавками являются серебро, медь, кадмий и др.). Кристаллы галоидного серебра обладают светочувствительностью т.е. под воздействием излучения происходит восстановление серебра. Пока действует излучение, образуется металлическое серебро, частицы которого вызывают потемнение стекла (концентрация частиц пропорциональна интенсивности излучения). Как только излучение прекращается, серебро вступает в реакцию с галогенами и стекло обесцвечивается.
Полученные любым способом и отожжённые заготовки деталей из фотохромного стекла подвергаются специальной обработке (наводке), для придания стеклу фотохромных свойств. Наводка производится при температуре 650 - 700 гр.
Наиболее широкое применение фотохромное стекло получило для солнцезащитных очковых линз. Медико-биологические исследования показали целесообразность использования очков с фотохромными линзами. Для защиты глаз от световых вспышек, существуют стёкла с высокой скоростью затемнения.
Фотохромные линзы из минерального стекла имеют несомненные достоинства, одно из которых - это высокая абразивоустойчивость и долговечность. Из недостатков, стоит отметить, что в затемнённом состоянии у таких линз с высокой рефракцией наблюдаются различия в окраске центральной и периферийной зоны. Так же они, как и любые минеральные линзы, довольно травмоопасны, в силу своей хрупкости.
Органические фотохромные линзы появились в начале 80-х годов, но по своим свойствам они уступали имеющимся на рынке минеральным линзам (медленное затемнение, нежелательные цветовые оттенки и т.п.) В настоящее время разработано множество органических фотохромных материалов не уступающих минеральным по своим свойствам и даже превосходя их. Существует три способа внедрения полимерных добавок в состав линзы:
- Добавки распределены во всём объёме полимерной линзы (полимеризация в массе). При этой технологии обеспечивается большая долговечность фотохромных линз по сравнению с линзами, содержащими пигмент только в поверхностном слое. Долговечность линз объясняется тем, что по мере исчерпывания ресурса фотохромных молекул на поверхности начинают активизироваться и темнеть молекулы, расположенные глубоко.
- Добавки содержаться в тонком поверхностном слое линзы (плёночная технология). При этой технологии фотохромные пигменты диффундируют внутрь материала линзы на глубину примерно 0,15 - 0,20 мм. Такой способ позволяет изготавливать фотохромные линзы различных дизайнов из широкого диапазона материалов. Для таких линз характерно, что равномерность затемнения не зависит от рефракции линзы.
- Внедрение такой фотохромной плёнки в материал линз.
Не зависимо от материала линз, они чувствительны к температуре. Чем ниже температура воздуха, тем темнее затемняются линзы, то есть в солнечный день они пропускают больше света чем в зимний ясный. Любые фотохромные линзы дают максимальную защиту от ультрафиолета, что является несомненным преимуществом.
