Използване на радиационно устойчиво оптично стъкло, причини и следствия

[GN2355]

Темата е отделена оттук:
Малко теория, известна практика, или как и защо избрах бинокли Pentax…







Занимателно четиво, коствало на автора много време и труд.
Това:

... Б 8х30 с далекомерна скала, характерен с това, че оптичните му елементи са от издръжливо на радиационни излъчвания стъкло...

привлече вниманието ми. Какво означава и защо се използва в биноклите?

[Венцислав Петров]

От: Малко теория, известна практика, или как и защо избрах бинокли Pentax…

Б 8 х 30 е бинокъл правен от руски оптични стъкла, в ОМЗ София. Повечето оптични стъкла имат нормален(обикновен) вариант и радиационно устойчив, вариант. Според мой източник, работил в този завод и отговарял за вноса на стъкло, винаги са получавали и работели с варианта радиационно устойчиво стъкло. Вероятно и е било свързано с факта, че тук в България завода е правел основно армейски поръчки. Впрочем, конкретният бинокъл в класациите на експерти е на второ място като качества, след оригинала на Цайс Йена..., руският му вариант е 4, 5-та позиция...

Процесите протичащи в стъклото при облъчване и последиците, като краен резултат, който касае използването на оптика за нашите цели са че тя, "помътнява" и променя силно пропусканият спектър в областта на видимата светлина. Ако на някой му се чете, ето един материал който е кратък и засяга този въпрос:
http://books.ifmo.ru/file/pdf/365.pdf

Каталог на производител на оптично стъкло и неговите варианти:
http://lzos.ru/content/view/77/29/

За повече информация около този въпрос, стига да представлява интерес:
http://books.ifmo.ru/book/361/book_361.htm

Има разбира се много други материали, но за съжаление в момента само това намирам като отворено и достъпно за четене без пароли или плащане.

Имах възможността да наблюдавам и през един Цайс военно изпълнение, от същите години. Смятам че вероятно и той е правен от подобно стъкло. Разбира се, просто с наблюдение това не може да бъде удостоверено, но го имаше характерното "пожълтяване" на образа, за което говорят много специалисти и го свързват с използването на добавките за повишаване радиационната устойчивост. Има и други мнения, но пак подчертавам, че въобще определянето на око, на факта, че един бинокъл е по-жълт или по-бял си е чисто субективно възприятие и няма особена научна достоверност. Изследването на спектрална характеристика изисква и съответният инструментариум.

А като практическо приложение на ефекта, аз намирам, че е добра идея, съхраняването за дълго време на оптика да е далеч от източници на радиация. А също и да се избягва складирането в подземия и приземни етажи, където има вероятност за наличие на радон. Всъщност това е добър съвет и за "съхранение" на хора... ;-)

Колкото до основният въпрос, защо все пак това е правено и прилагано в биноклите, предполагам, (без да съм сигурен) че е заради изискванията на армията първо за дълговечност и второ за запазване на параметрите след определена доза облъчване...

[GN2355]

От: Малко теория, известна практика, или как и защо избрах бинокли Pentax…

...Според мой източник, работил в този завод и отговарял за вноса на стъкло, винаги са получавали и работели с варианта радиационно устойчиво стъкло. ...

Използване на радиационно устойчиви оптични стъкла в бинокъл е нонсенс. Ако обърнете внимание на графики 5.1-5.13 от първият линк за намаляне на трансмисията само с 20% е необходима доза от 10е4 Р, при която дори хлебарките не оцеляват.

Радиационно устойчиви оптични стъкла намират своето приложение в друг тип оптични системи предназаначени за работа в радиационна среда.

Жълтеенето, което сте забелязал в Цайс Йена е характерно в различна степен и за други производители и се споменава в доста класации на бинокли. Kaто причина се изтъква типа покритие на оптичните елементи. В някой бинокли, типичен военнен БПО 7, един от елементите на окуляра е интензивно оцветен в жълто - лантаниди или редки земи. Различни източници посочват различни причини, но не съм намирал еднозначно обяснение. Предполага се че това води до по-добра рязкост на образа при трудни условия на наблюдение мъгла, сумрак или за военните модели - защита от целеуказващи или далекомерни лазери.

... А също и да се избягва складирането в подземия и приземни етажи, където има вероятност за наличие на радон.

Радона или по-скоро дъщерните му продукти са алфа-лъчители, т.е. няма как да предизвикат каквито и да е дефекти в стъклото.

[Венцислав Петров]

От: Малко теория, известна практика, или как и защо избрах бинокли Pentax…

Като търсен ефект, ограничаването на спектъра, по-горе съм споменал, има практическо приложение при военните, даже към повечето такива уреди има приложени допълнителни капачки с цветен филтър. Колкото до намаляване на пропускливостта с 20% и че облъчването за целта е прекалено голямо, не е аргумент. За оптичен прибор, 20% загуби вече го правят неоптичен... ;-) Всъщност предполагам без да съм сигурен, че едно 2-5% е достатъчно за да бъде бракуван. Има си норми за дозите които всяко едно оборудване трябва да издържа, все пак навремето всички се готвеха за ядрена война. И предполагам, че складовете за техника, не са осигурени, като за хора, така че е съвсем резонно да се иска всички прибори, не само оптични да издържат на определени дози радиационно облъчване. Съвсем друг е въпросът какви точно са стандартите, колко и прочие, но това си е отделна тема и нямам нито проучвания, нито материали по въпроса. Колкото за това един алфа източник и как въздейства на оптично стъкло, за разлика от въздействието му върху материали като бисфенола да речем, съм вече питал, има кой да отговори точно. Няма причина да няма въздействие, все пак приборите за които говорим не са херметични, а оптичната пропускливост се определя от цялата дебелина на стъклото, не само вътрешността му. Отново проверих информацията за ОМЗ нарочно и конкретно, да потвърдено е, всички стъкла използвани в тези бинокли са от радиационно устойчивият вариант.

[GN2355]

От: Малко теория, известна практика, или как и защо избрах бинокли Pentax…

Като търсен ефект, ограничаването на спектъра, по-горе съм споменал, има практическо приложение при военните, даже към повечето такива уреди има приложени допълнителни капачки с цветен филтър.

Въпросните капачки редуцират трансмисията с 20% че и нагоре. За специални приложения, трансмисията може да се доведе и до няколко процента без уреда да престава да е оптичен. И в този случай е необходимо да е изработен от радиационно устойчиво стъкло

...Всъщност предполагам без да съм сигурен, че едно 2-5% е достатъчно за да бъде бракуван...

Всъщност разлика от 5% е трансмисията е незабележима с просто око

Няма причина да няма въздействие, все пак приборите за които говорим не са херметични, а оптичната пропускливост се определя от цялата дебелина на стъклото, не само вътрешността му.

Бърза сметката за концентрация на радона 2 kBq/m-3 сочи безсмислено дълъг срок необходим за акумулиране на достатъчен брой оптичеки значими дефекти.

...Отново проверих информацията за ОМЗ нарочно и конкретно, да потвърдено е, всички стъкла използвани в тези бинокли са от радиационно устойчивият вариант.

Не твърдя обратното, просто отбелязвам че е нонсенс, точно колкото и рекламите за UV покритие.

[Венцислав Петров]

От: Малко теория, известна практика, или как и защо избрах бинокли Pentax…

Въпросните капачки редуцират може би и повече (не знам колко точно) процента, но това е за една част от спектъра... нали точно това им е предназначението... за другите части от спектъра са "прозрачни"... Иначе нямаше да се наричат цветни филтри, а затъмнители...

За разлика от 5% и невъзможността да я видите въобще не сте прав, вижда се и влияе на изображението дори процент, разлика, защо е така, съм се опитал да обясня в материала за избора на бинокли... Да не споменавам, че 1% общо за прибора и 1% за всеки оптичен елемент в него са две съвършено различни неща... ;-)

Малко по-горе твърдяхте, че радона като алфа източник не може да предизвика: "каквито и да са ефекти" върху стъклото...? Предполагам имате представа какво представлява алфа лъчене, то прониква в стъкло, средно на 0.04мм. И няма как да не предизвиква промяна в структурата особено като се има предвид, че стъклото е аморфен материал. Процесите на "легиране" на оптично стъкло, са една твърде сложна теория, с която не мисля да се захващам сега, но при всички положения въздействие има. Колко е точно, при какви концентрации и на какво стъкло, е предмет на съвсем друга информация с която в момента не разполагам.

Изискванията за издръжливост на радиоактивни облъчвания за военните оптични прибори доколко са нонсенс, не съм готов да споря. Не съм наясно с много фактори за да мога да коментирам защо военните така са решили. Но съм сигурен, че едва ли е било рекламна стратегия по онова време ;-) Пък и се надявам да нямам повод да се интересувам... :-)))

[GN2355]

От: Малко теория, известна практика, или как и защо избрах бинокли Pentax…

... не сте прав, вижда се и влияе на изображението дори процент...

В такъв случай сте Оникален физиологичен феномен!

то прониква в стъкло, средно на 0.04мм.

Грешите, но не много, само един порядък при идеални условия. Но понеже живеем в реалният свят напрактика порядъците са три, което е съизмеримо с дължината на вълната във видимият спектър, ако това Ви говори нещо

Процесите на "легиране" на оптично стъкло, са една твърде сложна теория, с която не мисля да се захващам сега, ...

Не Ви и съветвам, на една от дипломите ми пише "Технология на стъклото" и пр.
Та моля да ме извините, но неможах да се сдържа, четейки Ви

[Венцислав Петров]

От: Използване на радиационно устойчиво оптично стъкло, причини и следствия

Чак феномен при това "оникален"..., де да знам дали съм, но не ми се вярва... Вероятно, има и други като мен, които ги касае тази борба за 1-2% по-добро светло предаване... щом толкова зор си дават разните производители... пък и слагат едни пари отгоре... Но да приемем, че конструкторските отдели са имали предвид, точно мен, когато са се занимавали... А защо всъщност е така, оставям като въпрос на тези които са чели внимателно каквото съм написал...

Колкото до порядъците... според няколкото ядрени физици около мен си е толкова, даже и в речника така пише:

Alpha particles are decelerated and cause strong ionization when passing through matter. An approximate relationship R=av³- exists between the length of the path of alpha particles in the air and their original velocity, v; if R is expressed in cm and ν in cm/sec, then (for a track of 3–7 cm) a =9.7 x 10–²⁸. The length of the track of alpha particles in other materials is easy to calculate, since the braking power of matter relative to one atom is proportional to the square root of the atomic mass. For dense matter the length of the track of alpha particles is on the order of hundredths of mm (for example, in glass, R = 0.04 mm).
Alpha particles are used in bringing about various nuclear reactions, particularly in obtaining neutrons (⁹B + α → ¹²C+n) and certain radioactive isotopes.

И руските алфа лъчения толкова летят... проверих... ;-)

Дотук бях с физиката и аргументите известни на науката... Но с Вашите дипломи не съм в състояние да споря...!

[Ясен]

От: Използване на радиационно устойчиво оптично стъкло, причини и следствия

Всъщност разлика от 5% е трансмисията е незабележима с просто око

5% в трансмисията няма как да се види, ама 5% разсейване практически ликвидира какъвто и да е оптичен прибор. Видимият резултат от йонизиращо лъчение по стъклата (даже УВ) най-често е именно помътняване. Светлината не толкова се губи, колкото си губи посоката.

[GN2355]

От: Използване на радиационно устойчиво оптично стъкло, причини и следствия

Крайно време е да напишете нова физика...

[Венцислав Петров]

От: Използване на радиационно устойчиво оптично стъкло, причини и следствия

Намерих и ясно потвърждение на ефекта, който по-горе бях споменал, че радиационно устойчивите стъкла са по-жълти. На страница 160-161 е описано защо. Между другото материалът като цяло е много интересен...