[发明专利]一种实现光谱透过率连续选择性调控的智能玻璃仪器

说明书

技术领域

本发明涉及一种实现光谱透过率连续选择性调控的智能玻璃仪器，属于智能材料应用领域。

背景技术

具有光谱透过率连续及选择性调控的智能玻璃器件因为其在军事伪装、防窃听泄密、信息加密、隐私保护、农产品种植等方面有着广泛的技术需求，目前已经成为国内外光调控技术发展的重要方向。

传统的基于化学原理的智能玻璃可以实现光谱的选择性调控，但无法很好的实现光强的连续性调控，在重复性利用方面也较为复杂。液晶型智能玻璃可以实现较大透射率范围内的光调控，但其不具备连续调控及光谱选择性调控的特点，可靠性较差，不能满足同时实现光强连续性和光谱选择性的调控需求，响应速度较慢。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提出一种实现光谱透过率连续选择性调控的智能玻璃仪器，利用离子液体、磁流体等软物质材料的电光效应和磁光效应，解决了现有传统智能玻璃对光谱选择性和光强连续性调控难以兼顾的难题。

本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种实现光谱透过率连续选择性调控的智能玻璃仪器，包括离子液腔、磁流体腔、电场发生装置、磁场发生装置，其中所述离子液腔与磁流体腔分别位于同一玻璃机体上半部分与下半部分，离子液腔两侧侧壁安装通过改变电压大小改变离子液腔内光谱吸收系数的电场发生装置，磁流体腔两侧侧壁安装通过改变磁场大小改变磁流体腔内光谱吸收系数的磁场发生装置。

所述电场发生装置输出电压范围为0～60V/m，调节精度大于0.1V。

所述磁场发生装置输出磁场强度范围为0.1T-0.3T，所需电流强度范围为1A-3A，磁场强度的控制精度为0.01T，电流的控制精度为0.02A。

所述电场发生装置电极选用铂电极或钛基底镀铂电极，当选用钛基底镀铂电极时，镀铂厚度不小于50μm。

所述玻璃机体材料均采用氟化钙或氟化钡。

所述玻璃机体厚度范围为0.2cm-0.5cm。

所述离子液腔与所述磁流体腔高度范围为0.2-1cm。

优选的，所述离子液腔内离子液的光谱透过率范围为0％-90％。

进一步的，所述磁流体腔内磁流体的光谱透过率范围为0％-100％本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明提供的一种实现光谱透过率连续选择性调控的智能玻璃仪器，通过采用电场发生装置改变电压控制离子液腔光谱吸收系数、采用磁场发生装置改变磁场强度控制磁流体腔光谱吸收系数，实现对整个仪器整体光谱透过率的实时连续调控，同时断电后仍能离子液腔、磁流体腔恢复，能进行可重复性调控，结构简单，易操作；

(2)本发明提供的控制方式多为主动或半主动控制，能适用于对特定波段电磁波进行屏蔽的场合，能覆盖红外波段及微波波段，调控光谱范围覆盖可见光及附近波段，适用性好，适用范围广。

附图说明

图1为发明提供的智能玻璃仪器组成示意图；

图2为发明提供的离子液腔电场发生装置设计图；

图3为发明提供的磁流体腔磁场发生装置设计图；

图4为发明提供的光谱吸收系数检测装置图；

图5为发明提供的离子液体导电光现象调控试验数据图；

图6为发明提供的磁流体磁光效应调控试验数据图；

图7为发明提供的光谱透过率T随着磁场强度变化试验数据图；

具体实施方式

一种实现光谱透过率连续选择性调控的智能玻璃仪器，包括离子液腔1、磁流体腔2、电场发生装置3、磁场发生装置4，所述智能玻璃仪器侧壁及顶部、底部均采用特制玻璃板，其中，所述离子液腔1中填充特制离子液体，磁流体腔2中填充特制磁流体，离子液腔1一侧侧壁外侧安装电场发生装置3，磁流体腔2一侧侧壁外侧均安装磁场发生装置4，当外部光源输入所述仪器中时，离子液腔1侧壁电场发生装置改变电压大小对光谱吸收系数进行调节，输出电压越大，光谱吸收系数越大，对光透过率越低；磁流体腔2侧壁磁场发生装置改变磁场大小对光谱吸收系数进行调节，输出磁场强度越大，光谱吸收系数越大，对光透过率越低，分别进行光谱吸收阻隔后输出所需光谱。其中，所述玻璃仪器壁厚为0.2cm-0.5cm。