ISSN 0351-9716 ANALIZA KEMIJSKE SESTAVE IN SEVALNIH LASTNOSTI ALUMINIZIRANE POLIMERNE FOLIJE Marta Klanj{ek Gunde2, Alenka Vesel1, Ur{a Opara Kra{ovec3, Matja` Kunaver2, Miran Mozeti~1 1Institut "Jo`ef Stefan", Jamova 39, Ljubljana, 2Kemijski in{titut, Hajdrihova 19, Ljubljana, 3Fakulteta za elektrotehniko, Tr`a{ka 25, Ljubljana POVZETEK Analizirali smo kemijsko sestavo in sevalne lastnosti t. i. astrofolije, ki se uporablja kot izolacijska folija v primeru, ko je treba prepre~iti ohlajanje telesa. Ugotovili smo, da je osnovni material, iz katerega je narejena folija, polimer PET, na katerem se nahaja plast aluminija (srebrna stran folije). Ker je folija prozorna, ji dodajo dodatek (najverjetneje organsko barvilo), ki jo obarva rumeno. Zato je na eni strani zlate, na drugi pa srebrne barve. Rumena barva sicer nima posebne funkcije pri termi~nem delovanju folije, pa~pa ima pomembno vlogo pri razlikovanju obeh strani zaradi razli~nega videza. Kadar je telo ovito s folijo, se toplota v glavnem prena{a le s sevanjem. Prehod sevalnega toka telesa skozi folijo je zanemarljiv, ker je folija prakti~no neprepustna. Druga~e je s sevalnim tokom, ki ga izseva telo, in se odbije od folije. Odbojnost folije pa je odvisna od strani, na kateri pride do odboja. Na "srebrni" strani se sevanje telesa odbije skoraj v celoti, na "zlati" strani pa le manj{i dele`. Chemical composition and radiation properties of aluminized polymer foil ABSTRACT Chemical composition and radiation properties of Astro-foil were analyzed. Astro-foil is usually used as a rescue sheet to protect the victim’s body from cooling. It is made of a polymer foil, most likely PET. One side of the foil is covered with thin layer of aluminium. Since the foil is transparent some additives (e.g. organic dyes) are added in order to distinguish visually between both sides. Therefore one side is silver-coloured (Al) and on the other side is gold-coloured (dye). When the body is wrapped into the foil the heat is transferred mostly by radiation. The radiation transfer through the foil is negligible since the foil is almost impermeable. The reflectivity of the foil depends on the side where the reflection occurs. On the silver-coloured side the radiation is almost completely reflected, while on the gold-coloured side only small portion of the radiation is reflected. 1 UVOD Astrofolija se uporablja kot izolacijska folija, ker odbija sevanje in zmanj{uje toplotno ohlajanje ali segrevanje telesa. Telo, ki ni v toplotnem ravnovesju z okolico, lahko izmenjuje toploto na tri na~ine: s kondukcijo, konvekcijo ali s sevanjem. Kondukcija je prevajanje toplote skozi snov (npr. skozi zidove hi{e), od mesta z vi{jo temperaturo na mesto z ni`jo temperaturo. Kako hitro snov pri danih pogojih prevaja toploto, je odvisno od njene toplotne prevodnosti. Zelo veliko toplotno prevodnost imajo kovine, majhno pa npr. stiropor. Konvekcija je prenos toplote s pretakanjem teko~ine (tudi plinov). Pri tem se toplej{e plasti dvigajo, hladnej{e pa spu{~ajo. Tipi~en primer take konvekcije je cirkulacija ozra~ja zaradi neenakomernega segrevanja tal (1). Sevanje pa je prenos toplote skozi prostor z elektromagnetnim valovanjem 4 razli~nih valovnih dol`in, ki jih oddajajo segreta telesa. Kolik{en je izsevan energijski tok in kak{en je njegov spekter, je odvisno predvsem od temperature telesa ter od velikosti in vrste sevalne povr{ine. Najmo~neje seva t. i. ~rno telo, ki vse vpadlo sevanje absorbira in nato odda v okolico v obliki sevanja (2). Za kondukcijo in konvekcijo je potreben medij, v katerem potekata prenos toplote, medtem ko telo lahko izmenjuje toploto s sevanjem tudi v vakuumu (npr. Sonce in zvezde). Vsa segreta telesa sevajo – tudi stanovanjski objekti in ~love{ko telo. Eden izmed mo`nih na~inov, kako zmanj{ati sevanje in s tem energijske izgube, je z odbojem sevanja nazaj proti telesu, ki ga je oddalo. V te namene se uporablja za{~itna astrofolija, ki po navadi ne manjka v kompletu prve pomo~i pri ljudeh, ki se radi veliko gibljejo v naravi. Kaj hitro se lahko pripeti, da nas ujame no~ali vremenski obrat in takrat je zelo pomembno, da ~im bolj zmanj{amo izgubljanje toplote in s tem prepre~imo podhladitev telesa. Folija je zelo tanka in lahka, a kljub temu zelo trpe`na. Je tudi vodoodporna, tako da pride prav tudi v primeru de`ja ali vetra. Folija se uporablja tako, da se vanjo zavijemo. To je mogo~e napraviti na dva na~ina: – s "srebrno" stranjo proti telesu – z "zlato" stranjo proti telesu Glede na navodila za uporabo folije se prva mo`nost uporabi takrat, ko nas zebe, druga pa takrat, ko nam je vro~e. Sklepamo, da je prenos toplote v teh dveh smereh razli~no velik. Folija ne prepu{~a teko-~ine, zato ne omogo~a prenosa toplote s konvekcij-skimi tokovi. Prenos toplote s sevanjem prevladuje, ~e zagotovimo, da je prevajanje toplote skozi folijo (kondukcija) zanemarljivo. Zato mora biti folija toplotno izolirana od telesa. To lahko dose`emo z ustrezno obleko ali pa tako, da se folija ne dotika telesa. V takih okoli{~inah je prenos s sevanjem prevladujo~oz. edini na~in izmenjave toplote med telesom, ovitim v folijo, in okolico. Prenos s sevanjem dolo~ajo opti~ne lastnosti sevalca (telesa) in okolice ter folije, skozi katero gre prenos toplote. Podoben princip za{~ite se uporablja tudi v gradbeni{tvu (3). Posebna astrofolija, ki je narejena iz ve~plastnega polietilena z mehur~ki zraka, se uporablja za za{~ito objektov. Tu plast zraka med plastmi folije {e dodatno deluje kot izolator, saj je zrak slab toplotni prevodnik. Ta folija je precej debelej{a od navadne astrofolije in ima obe strani "srebrni" (pre-VAKUUMIST 25/3 (2005) ISSN 0351-9716 kriti s plastjo Al). Pozimi folija zadr`uje toploto v stanovanju zaradi velike odbojnosti za toplotno sevanje, poleti pa aluminijasta povr{ina odbija topolo od zunaj in tako ohranja hladno notranjost objekta. 2 TEORETI^NI DEL 2.1 Sevanje ~rnega telesa Da bi bolje razumeli, kako deluje astrofolija, si najprej poglejmo, kak{no je sevanje telesa npr. ~love{kega telesa s temperaturo T. Zaradi enostavnosti privzamemo, da ~love{ko telo seva kot ~rno telo s temperaturo T= 37 °C = 310 K. Spektralno gostoto sevalnega toka ~rnega telesa dolo~a Planckova funkcija: j(?) bb (T) = ]P(X,T)-dt (4) ^e ta delni tok delimo s celotnim (ena~ba (3)), dobimo dele` tega delnega sevalnega toka v celotnem toku. Ta je prikazan na sliki 1. 2.2 Sevanje telesa, ki je ovito v folijo Kaj se zgodi, ~e sedaj telo ovijemo v folijo? Toplotni tok, ki ga izseva v folijo ovito telo, je: o. jiz(T) = \dX-P(X,T)-r(X) (5) P(X,T) = c 1 5 c2 /?T ?5 ( -1) (1) kjer je ?(?) prepustnost folije. Toplotni tok, ki ga izseva telo, in se odbija od folije nazaj k telesu, je: kjer nastopata konstanti c 1 = 3,7415 · 1016 W·m2in c2 = 1,4388 · 104 µm K (4). Planckova funkcija za T= 310 K je prikazana na sliki 1. Funkcija ima pri X < 3 µm zanemarljivo vrednost (pod 0,3 W/m2µm). Z ve~anjem X hitro nara{~a do vrha pri Amax. Zanj velja Wienov zakon: Kax T = kw (2) kjer je kW = 2.8978 · 10–3 mK. To je Wienova konstanta in spada med osnovne fizikalne konstante. Za T = 310 K dobimo Xmax = 9,348 µm. Pri ve~jih X spektralna gostota izsevanega toka po~asi pada. Celotno gostoto sevalnega toka za ~rno telo dobimo po integraciji ~ez vse A. Tako dobimo Stefanov zakon: jodb(T) = ]dX-P(X,T)-p(X) (6) kjer je p(X) odbojnost folije. Oba sevalna tokova, jiz in jodb, dobimo z integracijo preko celotnega spektralnega obmo~ja,(5) 0 < A < oo. Pri merjenju spektrov r(X) in p(X) smo omejeni s spektralnim obsegom spektro-fotometra. Oceno ustreznosti merilnega obmo~ja naredimo grafi~no z uporabo obeh funkcij na sliki 1. Lahko pa izra~unamo tudi delni sevalni tok, ki preide skozi folijo: j^(T) = ]dX-P(X,T)-r(X) 0 ali pa delni tok, ki se odbije od folije: b(T) = jdXP(X,T) = oT4 (3) j(?) odb oo (T) = jdX-P(X,T)-p(X) (7a) (7b) kjer je ? = 5,670 · 10–8 W/m2 K4. To je Stefanova konstanta (osnovna fizikalna konstanta). Z integracijo Planckove funkcije do kon~ne valovne dol`ine ? dobimo delni sevalni tok ~rnega telesa s temperaturo T: 40- "* 30 20 o / / / \ ..••¦" /\ / 100 80 60 40 g ¦o 20 10 20 30 40 \V> m Slika 1: Spektralna gostota sevalnega toka za ~rno telo pri T = 310 K = 37 °C (polna ~rta) in dele` tega sevalnega toka v celotnem izsevanem toku pri integraciji do valovne dol`ine ? (pik~a-sta ~rta). Pri izra~unu dele`a smo uporabili ena~bi (3) in (4). 3 EKSPERIMENTALNI DEL 3.1 Meritve kemijske sestave folije Kemijsko sestavo folije smo analizirali z metodo profilne analize AES in infrarde~e analize. Spektroskopija Augerjevih elektronov – AES (ang. Auger Electron Spectroscopy) temelji na emisiji Augerje-vega elektrona s povr{ine preiskovane snovi, ki je izpostavljena curku vpadnih elektronov. Emitiran Augerjev elektron ima karakteristi~no energijo, ki je dolo~ena z lego energijskih nivojev elektronov v atomu, ki so vklju~eni v prehod in je zna~ilna za posamezni element. To nam omogo~a kemijsko identifikacijo elementa. Metoda AES je pogosto uporabljena v kombinaciji z ionskim jedkanjem. Z odstranjevanjem atomskih plasti s povr{ine in snemanjem Augerjevih spektrov dobimo globinski profil – informacijo o globinski porazdelitvi posameznih elementov v vzorcu. AES-meritve so bile opravljene z vrsti~nim spektrometrom Augerjevih elektronov (Scanning VAKUUMIST 25/3 (2005) 5 ISSN 0351-9716 Auger Microprobe – Physical Electronics Ind. SAM 545 A). Vzorec je bil preiskovan s curkom elektronov s kineti~no energijo 3 keV, tokom 0,5 µA in premerom 40 µm, ki je padal pod kotom 30° glede na normalo na povr{ino vzorca. Vzorce smo pri vpadnem kotu ionov 47° jedkali s curkom Ar+-ionov z energijo 1 keV na povr{ini 5 mm × 5 mm. Hitrost jedkanja je bila 1 nm/min. Vi{ine Augerjevih konic so bile merjene pri energijah C (272 eV), O (511 eV), Al (1392 eV). Koncentracija elementov je bila izra~unana z uporabo faktorjev ob~utljivosti za Augerjev prehod, vzetih iz priro~nika proizvajalca (6). Uporabljeni so bili naslednji faktorji ob~utljivosti: O (0,50), C(0,18), Al (0,386). Infrarde~e (IR) spektre smo izmerili na FT-IR spektrofotometru IFS 66/S (Bruker). Uporabili smo merilno celico Golden Gate Mk II ATR (Specac), ki omogo~a merjenje oslabljene totalne odbojnosti (attenuated total reflectance, ATR). Kristal, ki omogo~a na~in merjenja ATR, je germanij (n = 4,00 pri ? = 10 µm). Vzorec z lomnim koli~nikom n = 1,5 (kar velja za ve~ino plasti~nih materialov) postavimo v idealno tesen stik z ATR-kristalom. IR-svetlobo usmerimo skozi ATR-kristal na povr{ino vzorca. Vpadni kot svetlobe mora biti tako velik, da je izpolnjen opti~ni pogoj za totalni odboj. V takih okoli{~inah se v vzorcu {iri evanescentni val z vdorno globino 0,6–0,7 µm(7). To je globinski doseg ATR-meritve v opisanih merskih razmerah. Ker se evanescentni val v snovi selektivno absorbira, je totalno odbiti `arek oslabljen pri frekvencah nihanj v snovi. Izmerjeni ATR-spekter je zelo podoben spektru prepustnosti, ki bi ga izmerili na materialu z debelino, ki ustreza vdorni globini ATR-meritve. Take spektre lahko uporabimo v analitske namene tudi brez ustreznih korekcij. 3.2 Meritve opti~nih lastnosti folije, ki so pomembne za njeno delovanje Opti~ne lastnosti folije smo merili v {irokem spektralnem obmo~ju od ultravijoli~nega (UV, ? < 0,4 µm), vidnega (VIS, 0,4 < ? < 0,7 µm), bli`njega (NIR, 0,7 < ? < 2,5 µm) in srednjega (MIR, 2 < ? < 25 µm) infrarde~ega podro~ja. Spektralno tako obse`no meritev smo napravili na dveh spektrofotometrih: – UV-VIS-NIR: med 0,2 µm in 2,5 µm s spektro-fotometrom Lambda 950 (Perkin-Elmer), – MIR: med 2 µm in 16,6 µm pa s spektrofoto-metrom IFS 66/S FT-IR (Bruker). V spektralnem obmo~ju med 0,2 µm in 16,6 µm zajamemo 65 % celotnega sevalnega toka ~rnega telesa s T = 310 K. Prepustnost ?(?) smo merili v obeh spektrofoto-metrih pri pravokotnem vpadu vzporednega pramena svetlobe. To je najpreprostej{a meritev in jo omogo~a osnovna konfiguracija vsakega spektrofotometra. V spektralnem obmo~ju UV-VIS-NIR smo merili tudi t(A) pri ve~jih vpadnih kotih (20°, 40°, in 60°). Za to meritev smo uporabili nastavek za merjenje usmerjene prepustnosti (Variable-angle-transmittance sample holder kit, Perkin Elmer). Spektre odbojnosti p(X) smo v obeh instrumentih merili z integracijsko kroglo. Pri taki meritvi vzorec namestimo na obod krogle. Vzporeden pramen svetlobe pade v notranjost krogle in na vzorec pod kotom 8°, kjer se odbije v poljubne smeri. Odbita svetloba se odbija v notranjosti krogle in pade na detektor, ki ja na vrhu krogle. Tako izmerjene spektre pogosto imenujemo tudi totalna hemisferi~na odbojnost. Geometrija meritve je prikazana na sliki 2. Uporabili smo dve integracijski krogli: - Za spektralno podro~je UV-VIS-NIR smo uporabili kroglo z notranjim premerom 150 mm (PELA 1000, Perkin-Elmer). Ta krogla je v notranjosti prekrita s plastjo Spectralona8. To je material z najvi{jo znano difuzno odbojnostjo v UV-VIS-NIR-obmo~ju. Ima dve kemijski komponenti, politetrafluoroetilen (PTFE) in barijev sulfat. Merska odprtina ima premer 25 mm. - Za spektralno obmo~je MIR smo uporabili integracijsko kroglo z notranjim premerom 200 mm, ki je v notranjosti prekrita z difuznoodbojno plastjo zlata (Optosol GmbH, Nem~ija). Merska odprtina ima premer 35 mm. Vse spektre smo merili na obeh straneh folije. Poimenovali smo jih glede na barvo strani, ki je bila pri meritvi obrnjena proti detektorju - "zlata" in "srebrna" stran. 4 REZULTATI INDISKUSIJA 4.1 Analiza kemijske sestave folije Profilni diagram AES folije je prikazan na sliki 3. Ugotovili smo, da se na foliji iz polimernega materiala nahaja plast aluminija debeline okoli 15 nm, na povr{ini te pa je naravna oksidna plast debeline okoli 1 nm. Aluminijeva plast se nahaja samo na eni strani Slika 2: Shema merske geometrije pri merjenju v integracijski krogli. Svetloba vstopa v kroglo kot kolimiran `arek in pade na vzorec pod kotom 8°. Detektor je name{~en na vrhu krogle in meri svetlobo, ki se odbije od vzorca, nato se odbija v notranjosti krogle in v katerikoli smeri pade na detektor. 6 VAKUUMIST 25/3 (2005) ISSN 0351-9716 folije – na tisti, ki je videti srebrna. Na drugi, zlati strani folije smo opazili samo elementa kisik in ogljik iz polimera. Zlata barva je zato verjetno posledica organskega barvila, ki ga dodajo sicer prozornemu polimeru, zato da lahko lo~imo eno stran od druge. Celotna debelina folije, izmerjena z mikrometrskim vijakom, je 14 µm. ^eprav je folija zelo tanka, pa je zelo trpe`na. ^e jo posku{ate raztrgati, ne bo {lo kar zlepa. IR-ATR-spektra obeh strani folije sta prikazana na sliki 4. Na "zlati strani" smo dobili tipi~ni spekter polimernega materiala. Po iskanju v bazi IR-spektrov smo ugotovili, da gre za spekter preoblikovanega PET (polietilen-tereftalat) (8). Na "srebrni" strani opazimo nekaj {ibko izra`enih absorpcij. Sklepamo, da se evanescentni val {iri skozi tanko plast aluminija, kjer "oplazi" neko drugo snov. Ta snov ima druga~en IR-spekter kot polimerni material na "zlati" strani (slika 4b). Spekter je pre{ibak, da bi lahko ugotovili, kateri snovi pripada. 4.2 Delovanje folije Pri danem vpadnem kotu vzporednega pramena svetlobe je prepustnost kateregakoli vzorca simetri~na funkcija. Zato izmerimo popolnoma enak spekter prepustnosti, ne glede na to, katero stran vzorca obrnemo proti izviru. Prepustnost folije je v obeh spektralnih podro~jih ni`ja od 0,5 %, razen okoli 1000 nm, kjer se pribli`a 1 %. Prepustnost vzporednega pramena svetlobe z vpadnim kotom nara{~a, vendar ostaja zanemarljivo majhna. Toplotni tok, ki ga izseva telo in preide folijo (jiz, ena~ba (1)), je torej zanemarljiv. To pomeni, da folija ne prepu{~a toplote, ne glede na to, kako jo obrnemo, ko se ovijemo vanjo. Spekter hemisferi~ne odbojnosti ?(?) je odvisen od strani folije, ki je pri meritvi obrnjena proti izviru sevanja oziroma v notranjost integracijske krogle. Preko ena~be (7b) ta dva spektra dolo~ata dele` toplotnega toka jodb, ki se odbije na foliji, kadar je proti telesu obrnjena "srebrna" oz. "zlata" stran folije. Na 100 4 5 10 20 A,|jn 80 60 40 20 0 + C -»-Al » i t i » i » i—,—,—,—i m -r 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 Eas ionskega jedkanja (min) Slika 3: Profilni diagram AES astrofolije, ki prikazuje plast aluminija (Al) z naravno oksidno plastjo (~1 nm) na povr{ini. Plast aluminija je debela ~15 nm in se nahaja na polimerni podlagi (C, O). 4000 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 3000 2000 1000 valovno število, cm"1 5 10 15 20 25 --¦-.. x3 y\ vi ff µm 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 valovno število, cm-1 Slika 4: IR-ATR-spektra folije na "zlati" (polna ~rta) in "srebrni" strani (~rtkano) v celotnem obmo~ju (a) in v "fingerprint" obmo~ju (b). Tu je spekter "srebrne" strani folije navpi~no raztegnjen s faktorjem 3. sliki 5 sta prikazana spektra obeh strani folije v spektralnem obmo~ju UV-VIS-NIR. Ugotavljamo, da je razlika med njima najve~ja v UV-VIS-obmo~ju, pri ve~jih valovnih dol`inah (NIR) pa je razlika zelo majhna. V podro~ju vidne svetlobe dobimo zna~ilna spektra srebrno-sive barve za "srebrno" stran folije in zlato-rumene barve za "zlato" stran folije. Na sliki 6 sta prikazana spektra totalne hemisferi~ne odbojnosti obeh strani folije v celotnem obmo~ju merjenja. Merilni obmo~ji obeh spektrofotometrov smo zdru`ili pri 2,2 µm, kjer smo dosegli skoraj idealno ujemanje odbojnosti v obeh spektrofotometrih. Ve~ji {um na tem obmo~ju je posledica majhne razpolo`ljive energije pri merjenju. Na sliki 6 je prikazana tudi spektralna gostota sevalnega toka, ki ga seva ~rno telo pri 310 K. Ugotavljamo, da tako telo seva najizdatneje pri valovnih dol`inah, kjer sta odbojnosti folije najbolj razli~ni: odbojnost "zlate" strani je najmanj{a, odbojnost "srebrne" pa najve~ja. Za kvantifikacijo efekta izra~unamo delne sevalne tokove v celotnem merilnem obmo~ju za tri primere: delni tok, ki ga izseva telo (ena~ba (4)) ter delna tokova, ki se odbijeta od folije na obeh straneh (ena~ba (7b)). Rezultati so zbrani v tabeli 1. Na "srebrni" strani folije se odbije 98 % delnega sevalnega toka, ki ga izseva telo, na VAKUUMIST 25/3 (2005) 7 ISSN 0351-9716 100 "srebrna" stran -w^^-^V 80 ^Y/^"zlata" stran 60 40 20 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 ?, µm Slika 5: Totalna hemisferi~na odbojnost folije na "srebrni" in "zlati" strani. Ozna~eni sta meji vidnega (VIS) spektralnega obmo~ja. Pri manj{ih ? je UV, pri ve~jih pa NIR spektralno obmo~je. "zlati" strani pa le 39 %. Razlika odbitih delnih tokov pri enakih pogojih je 203 W/m2. Tabela 1: Delni sevalni tok j(?), ki ga izseva ~love{ko telo (~rno telo pri T = 37 °C = 310 K) in delna sevalna tokova, ki se odbijeta na "zlati" in "srebrni" strani folije. Delni tokovi so ra~unani po ena~bah (4) in (7b) preko celotnega merilnega obmo~ja (do ? = 16,6 µm). V tem spektralnem obmo~ju zajamemo 65 % celotnega sevanja ~rnega telesa s temperaturo 310 K (glej tudi sliko 1). Sevalni tok - opis j(X) /(W/m2) ~rno telo pri T= 310 K 341,6 odboj na "zlati" strani folije 132,4 odboj na "srebrni" strani folije 335,7 Zaradi omejenih eksperimentalnih mo`nosti ne moremo v celoti kvantificirati sevalnih tokov. Z uporabo funkcij na sliki 1 ugotovimo, da zajamemo 65 % celotnega sevalnega toka ~rnega telesa. Preostali sevalni tok se razteza v daljnje IR-podro~je (glej sliko 1). Ker poznamo pribli`no kemijsko sestavo folije, lahko ocenimo njene opti~ne lastnosti v tem spektralnem podro~ju. Zaradi zelo majhne prepustnosti plasti aluminija je prepustnost folije zanemarljivo majhna tudi pri bistveno ve~jih ? (9). Ve~ina absorpcijskih trakov materialov na "zlati" strani folije je v merjenem spektralnem obmo~ju (glej tudi IR-ATR-spektre na sliki 3). Zato lahko sklepamo, da smo z dobljeno razliko delnih odbitih tokov (203 W/m2, tabela 1) zajeli ve~ji del absorpcije. 5 SKLEP Na podlagi opravljenih analiz lahko sklepamo na kemijsko sestavo folije. Osnovni material je PET-polimer, ki ga modificirajo z ustreznimi dodatki. Pomemben je predvsem dodatek, ki rumeno obarva folijo. Ker v AES-analizah ni bilo najti neorganskih materialov, sklepamo, da barvilna snov ni pigment, ampak neko organsko barvilo. Na modificirano in 8 100 80 ^ 60 ^ 40 20 0 "zlata" stran 30)= iS 20 o 10 0 §) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 A, ^m Slika 6: Totalna hemisferi~na odbojnost folije na "srebrni" in "zlati" strani (polna ~rta) ter spektralna gostota sevalnega toka, ki ga izseva ~rno telo s T= 310 K (~rtkano). obarvano PET-folijo nanesejo tanko plast aluminija. Ker je plast aluminija dovolj debela, da ne prepu{~a vidne svetlobe, je celotna folija videti zlato-rumena le na eni strani, na drugi pa je srebrno-sive barve. Rumena barva sicer nima posebne funkcije pri termi~nem delovanju folije, pa~ pa ima pomembno vlogo pri razlikovanju obeh strani zaradi razli~nega videza. Kadar je telo ovito s folijo in je od nje izolirano tako, da je mogo~e zanemariti prevajanje toplote telesa direktno skozi folijo, se toplota prena{a le s sevanjem. Prehod sevalnega toka telesa skozi folijo je zanemarljiv, ker je folija prakti~no neprepustna. Druga~e je s sevalnim tokom, ki ga izseva telo, in se odbije od folije. Odbojnost folije je odvisna od strani, na kateri pride do odboja. Na "srebrni" strani se sevanje telesa odbije skoraj v celoti, na "zlati" strani pa le manj{i dele`. Preostanek sevanja absorbira folija. Zaradi tega se folija segreje, to toploto pa nato izseva v okolico. To pote~e enakomerno na obeh straneh folije, torej proti telesu in v okolico ovitega telesa. Ker se zmanj{ano toplotno sevanje s tem {e prepolovi, je v veliki meri prepre~eno pregrevanje telesa. LITERATURA 1Kladnik R., Visoko{olska fizika, Mehanski in toplotni pojavi, DZS, Ljubljana, 1991 2Kladnik R., Visoko{olska fizika, Valovni pojavi, DZS, Ljubljana, 1991 3http://www.videcomp.com/reflectech/astrofoil.html, september 2005 4American Institute of Physics Handbook, 3th edition, McGraw-Hill, 1982 5Sala A., Radiant Properties of Materials, Elsevier, Oxford, 1986 6Davis L. E., MacDonald N. C., Palmberg P. W., Riach G. E., Weber R. E., Handbook of Auger Electron Spectroscopy, 2nd ed., Physical Electronics Ind., Minnesota, 1976 7Suëtaka W., Yates J. T., jr. Surface Infrared and Raman Spectroscopy, Methods and Applications, Plenum Press, New York, 1995 8FDM ATR Spectra of Drugs, Fiveash Data Management, Inc., 2002–2003 9Smith D. Y., Shiles E., Inokuti M., The optical properties of metallic aluminum, Handbook of Optical Constants of Solids, Ed. Palik D., Academic press, Inc., 1985, 369–406 VAKUUMIST 25/3 (2005)