NO762731L - - Google Patents

Abstract

Termografisk plate for måling av temperaturfordelinger.

Description

Oppfinnelsen vedrører en termograf isk plate s:om består av en bærefolie, et optisk uhomogent svartsjikt på latexbasis med en totaltykkelse på mindre enn 200 ym og et sjikt som inneholder væskekrystaller. Slike plater blir benyttet for visuell fremstilling av temperaturfordelinger på overflaten til faste legemer, Et viktig anvendelsesområde er medisinsk diagnostikk, Med termografiske plater, henholdsvis folier er det mulig med en identifisering av ondartede svulster, tilstoppede blodkar eller andre termiske anomalier.

Det temperaturømfintlige sjikt består av en disper-sjon av kolestrolestere i et egnet bindemiddel. Kolestrolester viser ved en bestemt temperatur karakteristiske farveeffekter. Egenskapene til denne forbindelsesklasse er utførlig omtalt i litteraturen. Av denne grunn skal man ikke gå nærmere inn på dette her. Væskekrystaller er meget ømfintlige mot forurens-ninger og oksydasjon^på grunn av luft-oksygen. Av disse grun-ner blir kolestrolesterdråper omgitt med en omhylling av gela-tin, henholdsvis gummiarabikum (mikroinnkapslingsteknikk, se f. eks. tysk patent nr. 1.648.2661.

Væskekrystallsjiktet blir påført på et svartsjikt. Det svarte sjikt har til oppgave å absorbere det av væskekrystallene gjennomsluppede og det av den underliggende bærefolie reflekterte lys. Væskekrystallsjiktet blir altså betraktet mot en svart bakgrunn. Ved for tynt svart sjikt kan farvespillet til væskekrystallene gå nesten fullstendig tapt. Som bæresjikt blir det vanligvis benyttet termoplastfolier (f. eks. polyetylenglykoltereftalat).

Ved medisinsk diagnostikk kommer det nu an på å gjøre synlig minst muligeo temperaturforskjeller, ofte mindre enn 0,5°C, ved hjelp av den termografiske plate. Den termografiske plate må altså ved disse anvendelser mest mulig riktig gjengi temperaturfordelingen på overflaten med en oppløsning på mindre enn Q,5°C. Tegningsskarpheten til en termografisk plate er på den ene side betinget av dens varmeledningsegenskaper og på den annen side av de optiske egenskaper. Varmeledningsegenskapene har en stor påvirkning, da den termografiske plate med sin ube-lagte folieside blir lagt på de legemsdeler som skal undersøkes. Varmen må diffundere fra hudoverflaten gjennom bærefolien og det svarte sjikt til væskekrystallsjiktet. Det er lett å innse at en varmediffusjon i sideretning, dvs. parallelt til sjiktet, fører til en reduksjonaav tegningsskarpheten. I ugunstige tilfeller får man mer eller mindre utflytende farve strukturer, ved hvilken lokalisering av små anomaliområder ikke mer er mulig. Av denne grunn må den siderettede varmeldhing holdes minst mulig. 1 tysk utlegningsskrift nr. 2.152.277 er det beskrevet en termografisk plate ved hvilken det svarte sjikt har en "gitterlignende oppbygging". Med "gitterlignende oppbygging" forstås i det vesentlige en struktur som optisk må betraktes som et sjikt med statisk svingende transparens. Denne struktur skal begunstige varmeledningen loddrett til sjiktet i forhold til siderettet varmeledning.- Fremstillingen av dette svarte sjikt skjer ved påsprøytning av flere lag av en svart farvet latex.

Ben termografiske plate ifølge tysk utlegningsskrift nr. 2.152.277 har allerede vist seg effektiv ved medisinsk diagnostikk. Videreførende undersøkelser har imidlertid vist at

i mange tilfeller til tross for tilstrekkelig tegningsskarphet bildekvaliteten fremdeles ikke er tilstrekkelig god. Forklar-ingen på dette må søkes deri at foruten varmeledningsparametre-ne de optiske egenskaper er av vesentlig påvirkning på bildekvaliteten. De optiske egenskaper til den termografiske plate blir vurdert ved hjelp av de farvemetriske størrelser farvetone, metning og lyshet på en kvantitativ måte.

Den oppgave som nu ligger til grunn for oppfinnelsen er å forbedre den innledningsvis beskrevne termografiske plate med hensyn til dens optiske egenskaper. De inntil nu oppnådde gode termiske egenskaper må derved kunne opprettholdes. Denne oppgave blir ved den innledningsvis beskrevne termografiske plate løst ifølge oppfinnelsen ved at tykkelsen til det svarte sjikt ligger i et område på 4 - 18 pm. Fortrinnsvis er det svarte sjikt bygget opp på 4 - 6 latexlag, av hvilke hvert lag har en sjikttykkelse i området mellom 1 og 3.ym. Det svarte sjikt består derved fordelaktig av en latex som dannes ved hjelp av et hlandingspolymerisat av metakrylsyre, metylester og akrylsyreetylester.

En videre utvikling av oppfinnelsen er kjennetegnet ved at tykkelsen til væskekrystallsjiktet er om faktoren 2-6 ganger større enn tykkelsen til det svarte sjikt.

Man kunne først ikke vente at man ved en reduksjon av det svarte sjikts tykkelse skulle kunne oppnå en forbedring av de optiske egenskaper. Absorbsjonen og dermed undertrykkel-sen av forstyrrende refleksjoner fra bærefolien er vanligvis desto bedre jo større sjikttykkelsen for det svarte sjikt er.'De forbedrede egenskaper til den nye'termografiske plate med hensyn til farvetone, farvemetning og lyshet er overraskende hvis man tenker, på at et så tynt svart sjikt på latexbasis ikke mer danner noe sammenhengende pigmentsjikt, men består av enkelte øyer på en ellers transparent undergrunn. Den statis-tisk svingende optiske transparens for dette sjikt blir i mi^kroskopet ved 40 - 60 gangers forstørrelse uten videre synlig. De gode termiske egenskaper (varmeledning 1 forblir.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere forklares ved hjelp av et utførelseseksempel som er fremstilt på tegningen. Tegningen viser et forstørret tverrsnitt gjennom sjikta oppbygningen til den termografiske plate. Sjiktbæreren består av en polyetylenglykoltereftalat-folie 1 med en sjikttykkelse på 6 -ym. På denne befinner det seg det svarte sjikt 2 som like-ledes har en gjennomsnittlig tykkelse på 6 ym. Det består av et kopolymerisat av metakrylsyre med metyllester og akrylsyreetylester med ca. 2 - 3 % sot som svartpigment og ca. 2 - 3 % siliciumdioksyd. På dette svarte sjikt 2 er det påført væske-krystalls jiktet 3. Det består av mikroinnkapslede flytende kolestrolske krystaller som er dispergert i et bindemiddel. Tykkelsen til væskekrystållsjiktet er her 30 ym. Sjikttykkelsen til det svarte sjikt blir målt makroskopisk. Hertil ble det benyttet en hvirvelstrømssjikttykkelsesmåler med en anleggs-flate på noen kvadråtmillimeter. Den målte sjikttykkelse utgjør derved en slags middelverdi over flaten.

Ved andre utførelseseksempler varierer tykkelsen til bærefolien l mellom 5,8 og 10 ym, tykkelsen til det svarte sjikt mellom 4 og 12 ym og tykkelsen til væskekrystallsjiktet mellom 2 0 og 40 ym,

fremstillingen av en slik termografisk plate skjer på følgende måte: På den godt rengjorte polyetylenklykoltereftalat-folie 1 blir det med en sprøytepistol etter hverandre påsprøy-tet opptil seks latexlag ved mellomtørking. Tykkelsen til et latexlag er i gjennomsnitt 1 - 3 ym. Eatexen har den ovenfor angitte sammensetning og er oppløst (dispergertl i toluol. Etter tørkingen av latex-svartsjiktet 2 påfører man med en trekkelinjal væskekrystallsjiktet 3. Belegningen ved hjelp' av en trekkelinjal er en teknikk fra tynnsjikt-kromatografien. Våtsjikttykkelsen for væskekrystallene ligger ved 200 - 250 ym. Ved tørkingen kan tykkelsen til væskekrystallsjiktet krympe om faktoren 5-10. Tørkingen skjer på vanlig måte ved værelses-temperatur. En akselerasjon av tørkingen ved anvendelse av en høyere temperatur (30 40°Cl. er imidlertid mulig ufeen videre.

Claims (4)

1. Termografisk plate, bestående av en bærefolie (li, et optisk inhomogent svart sjikt på latexbasis med en totala tykkelse på mindre enn 200 ym og et sjikt som inneholder væskekrystaller, karakterisert ved at tykkelsen til det svarte sjikt (21 ligger i et område mellom 4 og 18 ym.

2. Termografisk plate ifølge krav 1, karakterisert ved at det svarte sjikt er bygget opp av 4 - 6 latexlag, av hvilke hvert har en sjikttykkelse i området 1 - 3 ym.

3. Termografisk plate ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at latexen består av et blandingspolymerisat av metakrylsyre-metylester og akrylsyreetylester med tilsetning av sot som svartpigmént.

4. Termografisk plate ifølge krav 1-3, karakterisert ved at tykkelsen til væskekrystallsjiktet (3) er om fakturen 2-6 ganger større enn tykkelsen til det svarte sjikt (21.

5- Termografisk plate ifølge krav 1- 4, karakterisert ved at tykkelsen til bærefolien (1) ligger mel lom 5,8 ym og 10 ym, tykkelsen til det svarte sjikt mellom 4 ym og 12 ym og tykkelsen til væskekrystallsjiktet mellom 20 ym og 40 - <y> m.