应力历史记录系统的制作方法

专利名称：应力历史记录系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于记录应力历史的应力历史记录系统。
技术背景特定的物质受到来自外部的各种刺激(外部刺激)而发出可见光的现 象以往作为所谓的荧光现象而公知。呈现这样的荧光现象的物质(荧光体) 在灯、照明灯、阴极射线管、等离子体显示面板等各种显示器和颜料等各种领域得到应用。受到紫外线、电子射线、x射线、放射线、电场或化学反应等外部刺激而发光的物质(发光体)亦多为人知。另一方面，本发明人发现了因在机械性外力作用下所发生的应变而发 光的应力发光材料，并开发了其评价方法和利用方法。具体地说，本发明人开发出了下述发光材料和评价方法作为这样的 应力发光材料，有尖晶石结构、刚玉结构或P氧化铝结构的应力发光体(参 照专利文献l)，硅酸盐的应力发光体(参照专利文献2、 3)，缺陷控制型 铝酸盐的高亮度应力发光体(参照专利文献4 );在利用含环氧树脂的复合 材料和该复合材料的涂敷膜制作的试验片上通过施加压缩、拉伸、摩擦、 扭转等机械性的力而以可视方式评价应力分布的方法(参照专利文献4、5);具有纤锌矿型结构和闪锌矿型结构共存的结构，以氧化物、硫化物、 硒化物或碲化物为主成分而构成的高亮度机械发光材料(参照专利文献6 )等。这样的应力发光体具有能够用肉眼确认的程度的亮度，是可半永久性 地反复发光的发光体。如果采用这样的应力发光体，就能够测量含应力发 光体的结构体的应力分布。作为这样的应力分布的测量方法，参照例如专 利文献7和8。专利文献1:日本国公开专利公报「特开2000-119647号公报(公开 日2000 (平成12)年4月25日)J专利文献2:日本国公开专利公报「特开2000-313878号公报(公开 日2000 (平成12)年11月14日)」专利文献3:日本国公开专利公报「特开2003-165973号公报(公开
日2003 (平成15 )年6月10日)J专利文献4:日本国公开专利公报「特开2001-49251号公报(
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2001 (平成13 )年2月20日)」专利文献5:日本国公开专利公报「特开2003-292949号公报(公开 日2003 (平成15 )年10月15日)J专利文献6:日本国公开专利公报「特开2004-43656号公报(
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2004 (平成16)年2月12日)J专利文献7:日本国公开专利公报「特开2001-215157号公报(公开 日2001 (平成13 )年8月10日)J专利文献8:日本国公开专利公报「特开2004-77396号公报(公开曰 2004 (平成16)年3月11日)J然而，为了拓展应力发光体的使用领域和/或应用领域，需要开发可使 较强的发光维持一定时间的应力发光体，并且需要开发增强应力发光体发 出的光的方法，以及成功地记录应力发光体发出的光的方法。发明内容本发明是鉴于上述课题而作出的，其目的在于，提供一种记录应力历 史的技术。即，本发明的应力历史记录系统的特征在于，为了记录应力历史，包来自该发光装置的发光而发生的光反应的历史的记录装置，该记录装置具 有与该发光的强度成正比地发生光反应的光反应部。应力发光与应力(特别是应变能)的变化成正比地发光，是仅检测动 态的力而使之发光的现象。但是，产生应力发光的应力发光材料，其发光 强度不充分的情况居多，并且难以将发光维持一定时间的情况居多。本发 明的应力历史记录系统因具有上述结构，即使在采用了公知的应力发光材 料的情况下，也可记录一定的时间内所发生的应力的总和作为应力历史。本发明的应力历史记录系统优选地还包括增强上述光反应的催化剂部。因为具有上述结构，本发明的应力历史记录系统即使对于微小的应力 历史也可成功地予以记录，即使在应4全测的应力的总和小的情况下也可抬， 测出所记录的应力历史。 在本发明的应力历史记录系统中，优选的是，上述光反应与上述外力 成正比变化。在本发明的应力历史记录系统中，优选的是，上述光反应部以不可逆 的方式感光。在本发明的应力历史记录系统中，通过采用以不可逆的方式感光的光 反应部，光反应部本身具有作为记录装置的功能，可容易地记录所施加的 应力的总和、应变、能量的总和。在本发明的应力历史记录系统中，理想情况下上述光反应部是色素、 无机光致变色材料、有机光致变色材料，或照相用感光胶片。在本发明的应力历史记录系统中，上述色素优选地从由银离子一银纳米粒子、钌色素(N3色素、N719、黑染料等)、花青素苷系色素(份菁、 碳菁、花色苷、半菁、花青素苷等)、天然系色素(叶绿素、原卟啉、类 胡萝卜素等)、(夹)氧杂蒽系色素(曙红Y、孟加拉红等)、若丹明6G、若 丹明B、 二萘嵌苯、三苯曱烷和酞菁类等构成的组中选择。本发明的应力历史记录介质的特征在于，为了记录应力历史，包括部的发光而发生的光反应的历史的记录部，以及固定该发光部和该记录部 的固定部，该记录部具有与该发光的强度成正比地发生光反应的光反应 部，并且覆盖被固定在该固定部上的该发光部。本发明的应力历史记录介质因具有上述结构，即使在采用了公知的应 力发光材料的情况下，也可记录在一定的时间内所发生的应力的总和作为 应力历史。本发明的应力历史记录介质的特征在于，为了记录应力历史，包括部的发光而发生的光反应的历史的记录部、增强该光反应的催化剂部，以 及固定该发光部和该记录部的固定部，该催化剂部与该发光部邻接，该记 录部具有与该发光的强度成正比地发生光反应的光反应部，并且至少覆盖该催化剂部。通过具有上述结构，本发明的应力历史记录介质即使在采用了公知的 应力发光材料的情况下，也可记录在一定的时间内所发生的应力的总和作 为应力历史，不仅如此，即使是纟鼓小的应力历史也可成功地予以记录，即 使在要检测的应力的总和小的情况下也可检测出所记录的应力历史。
本发明的应力历史记录介质的特征在于，为了记录应力历史，包括部的发光而发生的光反应的历史的记录部，以及由透光性材料构成并且固 定该发光部和该记录部的固定部，该记录部具有与该发光的强度成正比地 发生光反应的光反应部，并且隔着该固定部被固定在该发光部的对面。本发明的应力历史记录介质因具有上述结构，即使在采用了公知的应 力发光材料的情况下，也可记录在一定的时间内所发生的应力的总和作为 应力历史。本发明的应力历史记录介质的特征在于，为了记录应力历史，包括部的发光而发生的光反应的历史的记录部、增强该光反应的催化剂部，以 及由透光性材料构成并且固定该发光部和该记录部的固定部，该催化剂部 与该发光部邻接，该记录部具有与该发光的强度成正比地发生光反应的光 反应部，并且隔着该固定部并被固定在该催化剂部的对面。本发明的应力历史记录介质的特征在于，为了记录应力历史，包括部的发光而发生的光反应的历史的记录部、增强该光反应的催化剂部，以 及由透光性材料构成并且固定该发光部和该记录部的固定部，该催化剂部 隔着该固定部被固定在该发光部的对面，该记录部具有与该发光的强度成 正比并发生光反应的光反应部，并且覆盖该催化剂部。因具有上述结构，本发明的应力历史记录介质即使在釆用了公知的应 力发光材料的情况下，也可记录在一定时间内所发生的应力的总和作为应 力历史，不仅如此，即使是微小的应力历史也可成功地予以记录，即使在 要检测的应力的总和d、的情况下也可检测出所记录的应力历史。本发明的应力历史记录介质的特征在于，为了记录应力历史，包括部的发光而发生的光反应的历史的记录部，以及被固定在该发光部的表面 上并且增强该光反应的催化剂部，该记录部具有与该发光的强度成正比并 发生光反应的光反应部，并且覆盖固定了该催化剂部的多个该发光部。通过将固定了催化剂部的发光部多个集合在一起，就无需另行设置固 定装置(固定部)。另外，记录部即使覆盖由多个集合而成的发光部(含 催化剂部)构成的形状的整个表面，也可覆盖各个发光部(含催化剂部)。
在本发明的应力历史记录介质中，上述光反应优选:t也与上述外力成正 比i也变4匕。在本发明的应力历史记录介质中，上述光反应部优选地以不可逆的方式感光。在本发明的应力历史记录介质中，通过釆用以不可逆的方式感光的光 反应部，光反应部本身具有作为记录部的功能，可容易;也记录所施加的应 力的总和、应变、能量的总和。在本发明的应力历史记录介质中，理想情况下上述光反应部是色素、 无机光致变色材料、有机光致变色材料，或照相用感光胶片。在本发明的应力历史记录介质中，优选的是，上述色素可从由银离子一银纳米粒子、钌色素(N3色素、N719、黑染料等)、花青素苷系色素(份 菁、碳菁、花色苷、半菁、花青素苷等)、天然系色素(叶绿素、原吟啉、 类胡萝卜素等)、(夹)氧杂蒽系色素(曙红Y、孟加拉红等)、若丹明6G、 若丹明B、 二萘嵌苯、三苯曱烷和酞菁类等构成的组中选择。本发明的其他的目的、特征和优点通过以下所示的记述而得到充分理 解。另外，本发明的优点在参照了附图的下述说明中变得明白。


图1是表示本发明的一个实施方式的图，是表示应力历史记录系统的 主要部分结构的剖视图。图2 (a)是表示本发明的一个实施方式的图，是表示应力历史记录系 统的主要部分结构的剖视图。图2 (b)是表示本发明的一个实施方式的图，是表示应力历史记录系 统的主要部分结构的剖视图。图3 (a)是表示本发明的一个实施方式的图，是表示应力历史记录系 统的主要部分结构的剖视图。图3 (b)是表示本发明的一个实施方式的图，是表示应力历史记录系 统的主要部分结构的剖视图。图4 (a)是表示本发明的一个实施方式的图，是表示应力历史记录系 统的主要部分结构的剖视图。图4 (b)是表示本发明的一个实施方式的图，是表示应力历史记录系 统的主要部分结构的剖视图。
图5是表示本发明的一个实施方式的图，是表示应力历史记录系统的 主要部分结构的剖视图。图6 (a)是表示本发明的应力历史记录系统中的应力记录状态的图。 图6 (b)是表示本发明的应力历史记录系统中的应力记录状态的图。 图6 (c)是表示相对于本发明的应力历史记录系统的比较例中的应力 记录状态的图。图6 (d)是表示相对于本发明的应力历史记录系统的比较例中的应力 记录状态的图。图7 (a)是表示对本发明的应力历史记录系统中的、记录了来自应力 发光体的发光的记录材料进行观察的结果的图。图7 (b)是表示本发明的应力历史记录系统中的、记录了来自应力发 光体的发光的记录材料的色谱的曲线图。图7 (c)是表示将本发明的应力历史记录系统中的记录了来自应力发 光体的发光的记录材料的510nm中的反射率(亮度率)印迹(blot)作图 后的曲线图。附图标记说明1发光装置(发光部、应力发光体) 2记录装置(记录部、光反应部、色素) 3固定装置(固定部) 4催化剂部10应力历史记录系统(应力历史记录介质)具体实施方式
应力发光体通过被施加机械性外力(例如，摩擦力、剪切力、沖击力、 压力等)而发光。本发明人发现下述趋势应力发光体的发光强度虽然依 赖于机械性外力的性质，但是所施加的机械性作用力越大发光强度变得越 大，机械作用力的变化速度越大发光变得越强。即，可以认为，通过测量 发光体的发光强度，能够获知发光体上所施加的机械性外力。应力发光体是能够将位移、摩擦、沖击等的力学能直接转换成光的有 用的功能材料，由本发明人领先于世界地开发出来。进行了进一步研究得 到的结果是，关于这样的材料，到此为止得到以下的结果1.基体.发光
中心的结晶学上的最优化所形成的压光转换的高效化；2.微粒子化 (50nm 数十p m ); 3.涂敷技术的确立。本发明人还发现，为了将发光强度不充分并且难以使发光维持一定时 间的应力发光体实用化，通过设置记录来自应力发光体的发光的装置，可 检测到应力发光体上所施加的外力的状态，并且能够记录应力历史，最后 完成了本发明。[1]第一实施方式对于本发明的一个实施方式，基于图l说明如下。即，本实施方式的 应力历史记录介质10包括包含随着机械性外力而发光的应力发光材料 的发光部1、记录因发光部1发出的光而产生的光反应的历史的记录部2、 以及对发光部1和记录部2进行固定的固定部3,记录部2具有因发光部 1发出的光而产生光反应的光反应部。在本实施方式中，发光部l-故固定 在固定部3上，记录部2覆盖所固定的发光部1，记录部2也被固定在固 定部3上。发光部1中所包含的应力发光材料并无特别限定，只要是利用机械能 而发光的发光材料即可，具有发光与应变能成正比的特性的应力发光体由 于定量性好而更优选。适当地选择根据发光部1所发出的光的波长而感光的材料，来作为构 成记录部2中所使用的光反应部的材料。作为通过光反应而感光的物质， 可举出色素、无机光致变色材料、有机光致变色材料、照相用感光胶片， 但不限定于此。本说明书中使用的"感光"是指物质受到光或放射线(X 射线等)的作用而产生物理性的变化和/或化学性的变^^。优选的色素是与发光的强度成正比地发生光反应的色素，为了容易地 记录所施加的应力的总和、应变、能量的总和，优选地采用颜色变化不可 逆的色素。作为优选的色素，列举有偶氮苯类、螺吡喃类、螺噁噪类、二 芳基类、俘精酸酐类、色烯类、银纳米粒子(银离子)、金纳米粒子(球 状、杆状、纳米棱柱(三角系)等)、视黄醛(天然的光致变色色素)、以 及光退色性色素(偶氮类、荧光素类等)，但并不限于此。固定部3虽可^^据应用应力历史记录介质10的情况进行适当选择， 但优选地由可容易固定发光部1和记录部2的材料制成。记录应力历史，在例如大型建筑物的安全管理的情况下，从安全性的 角度出发，非常重要。本实施方式的应力历史记录介质10通过具有上述
结构，在施加了机械性外力的情况下，发光部l根据外力而发光，由于该 发光，光反应部产生光反应而进4亍感光(变色或脱色)，利用光反应部中 的感光结果作为应力历史的记录。即，应力历史记录介质10通过组合因的机械能的信息。另外，如果采用本发明，能够容易地将应力历史的记录 作为记录装置中的吸收光谱的变化进行检测。另外，阅读了本说明书的本 领域技术人员很容易理解，上述吸收光谱并不限定于可见光区域，可以根 据要检测的吸收光谱采用公知的检测器。 [2]第二实施方式对于本发明的一个实施方式，基于图2 (a) (b)说明如下。即，本 实施方式的应力历史记录介质10与第一实施方式同样，包括包含根据 机械性外力而发光的应力发光材料的发光部1、记录因发光部1所发出的 光而产生的光反应的历史的记录部2，以及固定发光部1和记录部2的固 定部3,记录部2具有因发光部1发出的光而产生光反应的光反应部。本 实施方式的应力历史记录介质IO还包括增强上述光反应的催化剂部4,该 催化剂部4与发光部1邻接，通过使记录部2至少覆盖催化剂部4,从而 记录部2也^皮固定在固定部3上。与第一实施方式相同，对发光部1中所包含的应力发光材料并无特别 限定，只要是利用机械能而发光的材料即可，具有发光与应变能成正比的 特性的应力发光体由于定量性好而更为优选。另外，固定部3也与第一实施方式相同，虽可#4居应用应力历史记录 介质10的情况进行适当选择，但优选地由能够容易固定发光部1和记录 部2的材料形成。催化剂部4只要是可基于发光部1的光能量来增强光反应部中所产生 的光反应的物质，没有特别的限定，作为「光触媒」只要是公知的物质， 不作特别限定。作为构成催化剂部4的物质，列举有氧化物半导体(例如， 氧化钛、氧化锌、氧化鴒、氧化铁、氧化锡等)、硫化镉等，而氧化钛、 氧化钛与其他过渡金属氧化物复合而成的氧化物，以及掺杂了过渡金属离 子的氧化钛类光触媒尤其优选。适当地选择根据发光部1发出的光的波长而感光的物质，来作为构成 记录部2中所使用的光反应部的材料，作为通过光反应而感光的物质，与 第一实施方式相同，列举有色素、无机光致变色材料、有机光致变色材
料、照相用感光胶片，但以容易反映催化剂部4的作用者为优选。例如， 在催化剂部4由氧化钛构成的情况下，作为对光反应部4优选的色素，列举有银离子一银纳米粒子、钌色素(N3色素、N719、黑染料等)、花青 素苷系色素(份菁、碳菁、花色苷、半菁、花青素苷等)、天然系色素(叶 绿素、原卟啉、类胡萝卜素等)、(夹)氧杂蒽系色素(曙红Y、孟加^粒红等)、 若丹明6G、若丹明B、 二萘嵌苯、三苯曱烷、酞菁类等)(此")，，多余一 一译者注)、亚曱蓝、卟啉类、曱基紫、硫堇色素等。本实施方式的应力历史记录介质10利用了由所谓的光触媒构成的催 化剂部4以促进光反应部中的光反应。因而，能够比第一实施方式的应力 历史记录介质10更迅速地得到应力历史记录。率好的物质，在无光照射的情况下稳定并且不变色者更为优选。例如，色 素亚曱蓝即使在吸附于二氧化钛上的情况下，如无光照射则完全不变色。 但是，如果在二氧化钛上有光照射，则借助于催化反应，色素发生氧化还 原反应而变色。亚曱蓝的颜色变化与接受到的光的总量成正比。另一方面， 从应力发光材料发射的光的总量与所施加的机械性外力(机械能)成正比。 因而，如果使用本实施方式的应力历史记录介质10,则可从颜色变化量来 评价机械能。另外，在使用本实施方式的应力历史记录介质10的情况下， 通过预先制作定量线，可获得有再现性的数据。此外，在催化剂部4采用了氧化钛的情况下，在白色光环境下进行应 力历史记录的检测并不优选。其原因是，在检测时的白光作用下，東化钬 进行光催化反应。但是，如果在波长为700nm的环境下进行应力历史记录 的检测，则无需考虑检测时所产生的氧化钛的效应。[3]第三实施方式对于本发明的一个实施方式，基于图3 (a) (b)说明如下。即，本 实施方式的应力历史记录介质10如图3 (a)所示，包括包含根据机械 性外力而发光的应力发光材料的发光部1、记录因发光部l发出的光而产 生的光反应的历史的记录部2，以及固定发光部l和记录部2的固定部3， 记录部2具有因发光部1发出的光而产生光反应的光反应部。在本实施方 式中，发光部l和记录部2夹持着固定部3在相对面上固定化，为使发光 部1所发出的光顺利地透过到记录部2,固定部3由透光性材料构成。本实施方式的应力历史记录介质IO除了图3 (a)的结构外，如图3(b)所示，还可包括催化剂部4。即，也可以构成为，如图3(b)所示，也可以是发光部1被固定在固定部3上，催化剂部4隔着固定部3被固定 在发光部1的对面，并且记录部2 ^_盖催化剂部4。固定部3虽然也可以整体由透光性材料构成，^L如果至少不妨碍光从 发光部1向记录部2或向催化剂部4的透过，则由透光性材料构成的部分 也可以是一部分。作为透光性材料，列举有玻璃、树脂，作为树脂材料， 列举有丙烯酸树脂、PDMS、聚烯烃、聚碳酸酯、聚苯乙烯、PET、氯乙 烯等，但并不限于此。发光部1中所包含的应力发光材料与第一实施方式相同，并无特别限 定，只要是利用机械能而发光的发光材料即可，具有发光与应变能成正比 的特性的应力发光体由于定量性好而更为优选。与第一实施方式相同，适当地选择根据发光部l发出的光的波长而感 光的材料来作为构成记录部2中所使用的光反应部的材料，作为通过光反 应而感光的物质，列举有色素、无机光致变色材料、有机光致变色材料、 照相用感光胶片，^旦并不限于此。另外，在包括催化剂部4的情况下，与第二实施方式同样地，以容易 反映催化剂部4的作用者为宜。例如在催化剂部4由氧化钛构成的情况下， 作为对光反应部4优选的色素，列举有银离子一银纳米粒子、钌色素(N3 色素、N719、黑染料等)、花青素苷系色素(份菁、碳菁、花色苷、半菁、 花青素苷等)、天然系色素(叶绿素、原卟啉、类胡萝卜素等)、(夹)氧杂 蒽系色素(曙红Y、孟加拉红等)、若丹明6G、若丹明B、 二萘嵌苯、三 苯曱烷、酞菁类等、亚曱蓝、卟啉类、曱基紫、硫堇色素等。催化剂部4中使用的物质与第二实施方式同样地，相对于应力发光材 料所发出的光，效率佳者为优选，在无光照射的情况下稳定且不变色者更 优选，通过预先制作定量线，可获得有再现性的数据。另外，在催化剂部 4采用了氧化钛的情况下，与第二实施方式相同，如果在波长为700nm的 环境下进行应力历史记录的检测，则无需考虑4全测时发生的氧化钛的效 应。[4]第四实施方式对于本发明的一个实施方式，基于图4 (a) (b)说明如下。即，本 实施方式的应力历史记录介质10包括包含根据机械性外力而发光的应 力发光材料的发光部1、以及记录因发光部1发出的光而产生的光反应的
历史的记录部2，记录部2具有因发光部1发出的光而产生光反应的光反 应部。本实施方式的应力历史记录介质10在发光部1的表面上还固定有增强上述光反应的催化剂部4，记录部2覆盖着固定了催化剂部4的多个 发光部1。可以如图4 (a)所示，记录部2覆盖由多个发光部(含催化剂 部)构成的形状的整个表面，也可以如图4(b)所示，覆盖各个发光部(含 催化剂部)的表面。与第一实施方式同样地，发光部1中所包含的应力发光材料并无特别 限定，只要是利用机械能而发光的材料即可，具有发光与应变能成正比的 特性的应力发光体由于定量性好而更为优选。催化剂部4只要是可基于发光部1的光能量来增强光反应部中所产生 的光反应的物质，并没有特别的限定，作为「光触:i 某」只要是公知的物质 并没有特別的限定。作为构成催化剂部4的物质，列举有氧化物半导体(例 如，氧化钛、氧化锌、氧化鴒、氧化铁、氧化锡等)、硫化镉等，而氧化 钛、氧化钛与其他过渡金属氧化物复合而成的氧化物，以及掺杂了过渡金 属离子的氧化钛系光触媒特别优选。适当地选择根据发光部1发出的光的波长而感光的物质作为构成记录 部2中所使用的光反应部的材料，作为通过光反应而感光的物质，与第一 实施方式相同，列举有色素、无机光致变色材料、有机光致变色材料、照 相用感光胶片，但以容易反映催化剂部4的作用者为优选。例如，在催化 剂部4由氧化钛构成的情况下，作为对光反应部4理想的色素，可举,出4艮 离子一银纳米粒子、钌色素(N3色素、N719、黑染料等)、花青素苷系色 素(份菁、碳菁、花色苷、半菁、花青素苷等)、天然系色素(叶绿素、 原卟啉、类胡萝卜素、(夹)氧杂蒽系色素(曙红Y、孟加拉红等)、若丹明 6G、若丹明B、 二萘嵌苯、三苯曱烷、酞菁类等、亚曱蓝、卟啉类、曱基 紫、硫堇色素等。本实施方式的应力历史记录介质10采用了由所谓光触媒构成的催化 剂部4以促进光反应部中的光反应。因而，与第二实施方式的应力历史记 录介质10同样地，可迅速得到应力历史记录。与第二实施方式同样，催化剂部4中使用的物质相对于来自应力发光 材料的光以其效率佳者为优选，在无光照射的情况下稳定且不变色者更优 选，通过预先制作定量线，可获得有再现性的数据。另外，在催化剂部4 采用了氧化钛的情况下，与第二实施方式同样地，如果在波长为700nm的 环境下进行应力历史记录的检测，则无需考虑检测时发生的氧化钛的效应。又，通过用焦磷酸对发光部(应力发光体)1的表面进行表面修饰， 容易将催化剂部4(例如氧化钛)固定在该表面上，可制作具有应力发光 功能和光触媒功能的混合粒子，如果采用这样的混合粒子，则能够以高灵 敏度记录应力历史。[5]本发明中使用的应力发光体如上所述，在本发明的应力历史记录系统和应力历史记录介质中使用 的应力发光体(应力发光材料)只要是利用机械能而发光的发光材料即可， 并无特别限定，具有其发光与应变能成正比的特性的应力发光体由于定量 性好而更为优选。本发明人发现了显示强烈应力发光所需的应力发光体的母体结构。该 应力发光体的母体结构的晶体结构的最小单位至少由A104和SiO4样结构的四面体构成，这些多面体具有3维框架结构，该3维框架结构通过相互共有顶点，与大的空间具有挠性键合，该框架结构是长石结构。还发现了， 通过将特定的金属离子掺入具有这样的母体结构的应力发光体中作为发 光中心，从而呈现出特别强烈的发光。即，在本发明中，从强烈的应力发光的观点看，更适合采用的应力发光体的特征在于，其具有下述基本结构在至少具有A104样结构和Si04 样结构的四面体结构的多个分子通过共有该四面体结构的顶点的原子进 行键合而形成的母体结构的空间中，插入了碱金属离子和碱土类金属离子 的至少一方，而且，上述母体结构具有非对称性的框架结构，插入到上述 空间内的碱金属离子和碱土类金属离子的至少 一方的 一部分被置换为稀 土类金属离子和过渡金属离子的至少l种的金属离子。在上述应力发光体中，上述基本结构优选为长石结构。例如，在上述 应力发光体中，优选的是，上述基本结构具有铝硅酸盐的组成，由长石样 结构构成，由钙长石类结构构成则更优选。另外，在上述应力发光体中， 优选的是，上述基本结构具有属于空间群P—1的三斜晶系结构。优选的是，插入到上述母体结构中所形成的空间内的碱金属离子和碱 土类金属离子的一部分被离子半径不同的稀土类金属离子或过渡金属离 子置换。在上述应力发光体中，优选的是，上述空间中至少插入Eu(Eu离子)。
又，在上述空间中，也可以插入Eu离子以外的成为发光中心的离子，也 可插入EU离子与其他发光中心离子的混合物。优选的是，上述应力发光体是用Cai—yQyAl2Si208 (不过，Q是至少一 种发光中心，0.001《y《0.1 )表示的发光体。另外，制造这种应力发光体的方法是形成包含具有非对称性框架结构 的母体结构的基本结构的工序，其特征在于，包含形成基本结构的工序，至少具有A104样结构和Si04样结构的四面体结构的多个分子通过共有该 四面体结构的顶点的原子而进行键合，从而形成的母体结构，在该基体机 构的空间中插入碱金属离子和碱土类金属离子的至少 一方，而形成基本结 构，插入上述空间中的碱金属离子和碱土类金属离子的至少 一方的 一部分 被置换为稀土类金属离子和过渡金属离子的至少1种金属离子。在本说明书中所使用的"多面体结构"是指在由多个原子构成的分子 中，由连结原子间的假想直线所构成的结构形成多面体的状态。即，多面 体是假想物，例如，Si04是连结Si与所键合的4个氧原子的假想直线所形 成的四面体结构的"多面体结构的分子"。这样的多面体结构的多个分子通过共有各多面体的顶点的原子进行 键合，形成「母体结构」。用于形成母体结构的多面体结构的分子只要至 少具有四面体结构，可以是同一分子，也可以是不同分子。即，「母体结构」是将至少以四面体结构作为晶体的最小单位的分子 进行单独或多种组合，各分子之间通过共有顶点原子进行键合而形成。通 过如此形成，母体结构具有包含大空间(间隙)的网眼状的3维结构。为 了构建应力发光体的母体结构(3维结构)，以至少具有四面体结构的四面体分子或八面体分子为优选。在母体结构中的空间(间隙)中，通过插入各种阳离子(例如碱金属或碱土类金属)，形成应力发光体的框架结构。该框架结构是在本发明中 采用的应力发光体的基本结构(基本骨架)。在本发明中，适合于釆用的应力发光体的结构是将发光中心插入基本 结构中，该基本结构具有由至少具有AK)4样结构和Si04样结构的四面 体结构的多个分子形成的3维结构(3维框架结构)和非对称性的挠性框 架结构。上述基本结构具有将碱金属离子和碱土类金属离子的至少 一方插入 到至少具有四面体结构的多个分子通过共有该多面体的顶点原子进刊^建
合而形成的母体结构的空间中的结构。优选的是，上述母体结构还具有非 对称性的框架结构。本说明书中使用的"非对称性的框架结构"是指除了框架结构外还呈 现自发应变或弹性各向异性的结构。这样的母体结构容易发生应变，该应 变能容易使位于框架中心的发光中心的电子结构发生变化，其结果是，可 成为呈现特别强烈的应力发光的结构。本说明书中使用的"自发应变"是指，从对称性好的结构出发，与该 结构进行比较以表示发生多大程度的应变的指标，是发光体本身所具有的 应变。又，「自发应变」不包含发光体因外力所发生的应变。本发明人发现，同时包括挠性3维框架结构和非对称性的挠性框架结 构的应力发光体能够呈现特别强烈的应力发光，只要没有某一方，就不会 呈现应力发光。即，本发明中所用的应力发光体优选地具有兼具上述2种 结构的母体结构。插入母体结构中的空间(间隙)中的阳离子，以碱金属或碱土类金属 为优选。在上述空间中，只要插入碱金属离子和碱土类金属离子的至少一方即可，该离子的种类为l种也可，2种或2种以上也可。另外，碱金属离子和碱土类金属离子也可分别插入至少1种。即，插入上述空间的离子只要是从Ca、 Mg、 Ba、 Sr等碱土类金属和Li、 Na、 K、 Rb、 Cs等石威金 属的组中选择的金属的离子的至少l种即可。为了使母体结构更容易发生应变，插入母体结构的空间中的碱金属或 碱土类金属的一部分也可用其他的离子(例如，稀土类金属离子或过渡金 属离子)置换。置换的离子只要能够维持母体结构的晶体结构(非对称性 的挠性3维框架结构)，没有特别的限定。插入母体结构的空间中的上述离子的 一 部分通过被置换为稀土类金属离子和过渡金属离子的至少l种金属离子，该被置换的稀土类金属离子 或过渡金属离子成为应力发光体中的发光中心(发光中心离子)，其结果 是，应力发光体可具有发光的功能。上述稀土类金属离子和过渡金属离子只要可成为发光中心，没有特别 限定，例如，作为稀土类金属的离子，可举出铕(Eu)、镝(Dy )、镧(La)、 钆(Gd)、铈(Ce)、衫(Sm)、钇(Y)、钕(Nd)、铽(Tb )、镨(Pr)、 铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb )、钪(Sc)、钷(Pm)、钬(Ho )、镥(Lu ) 等稀土类金属的离子。另外，作为过渡金属的离子，可举出铬(Cr)、锰 (Mn)、铁(Fe)、锑(Sb )、钛(Ti)、锆(Zr)、钒(V)、钴(Co )、镍 (Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铌(Nb)、钼(Mo )、钽(Ta)和鴒(W)等 过渡金属的离子。又，作为这些稀土类金属的离子和过渡金属的离子，只 要从上述列举的离子中选择至少l种离子即可。又，本发明人发现，应力发光体中的稀土类金属离子和过渡金属离子 的含量(发光中心的含量)对发光有很大的影响。上述含量只要在可维持 母体结构的3维结构的范围内，没有特别限定，以在0.1摩尔％以上20摩 尔％以下为宜，在0.2摩尔％以上10摩尔％以下更好，在0.5摩尔％以上5 摩尔％以下尤佳。通过含有上述范围内的发光中心，应力发光体可有效地 发光。又，上述的含量在不到0.1摩尔％的情况下，得不到有效的发光， 一旦超过20摩尔％，则母体结构错乱，发光效率降低。上述那样的应力发光体中的母体结构例如在被分类成称之为长石族 (feldspar族)的矿物的结构中可普遍地发现。长石的晶体结构的特征在 于，是Si04或A104的四面体连续相连的3维框架状的结构，阳离子在其 间隙中。该3维框架的形状随着Si和Al的分布状态及阳离子的大小产生 稍许变化。因此，不预先设置表示形状发生了变化的3维框架结构的固有 名称，作为矿物名称，要根据组成比及阳离子的种类而细致分类。例如，在用(Na， Ca)(Si, Al) AlSi208表示斜长石系列的情况下， 被分类到从NaAlSi30s ( Ab )至CaAl2Si208 (An)的系列中。而且，斜长 石系列根据其组成范围被给予如下的矿物名称。-Abl00An0 —Ab90AnlO:钠长石、高温钠长石、j氐温钠长石(700°C )-Ab90AnlO—Ab70An30:奥长石 Ab70An30—Ab50An50:安山岩 -Ab50An50—Ab30An70:拉长岩 -Ab30An70—AM0An90:倍长石 -AblOAn卯一AbOAnlOO:《丐长石具体地说，作为其基本结构，例如，可举出具有铝硅酸盐的组成的长 石(feldspar)结构。尤其是，钓长石类结构是适合的。其中，在上述应力发光体中，铝硅酸盐表示铝硅酸的碱金属盐或石威土 类金属盐。铝硅酸盐可通过用铝置换多硅酸离子的一部分得到。在铝硅酸 盐中，将碱金属离子和碱土类金属离子的至少 一方插入晶体结构的空间 (间隙)中。铝硅酸盐还具有3维的网眼结构。因此，铝硅酸盐可作为上 述应力发光体的基本结构加以利用。又，也可以是，基本结构为铝硅酸盐，上述母体结构是AlSi308—(碱金属盐的情形)Al2Si2082—(碱土类金属盐的 情形)。另外，所谓长石(feldspar)样结构，是指，例如，如图l所示的结构， 作为基本结构的基本单位，由Si04四面体和A104四面体构成，它们通过 相互共有顶点而具有大的空间，而且，相互的键合呈挠性，并且依赖于插 入到空间中的碱金属离子或碱土类金属离子的尺寸，可使该结构自由地发 生应变。图1示出了 CaSi2Al20s的晶体结构(基本结构)。图1的CaSi2Al208 具有属于空间群P—1的三斜晶系结构，并且具有钙长石样结构。更详细地说，所谓长石(feldspar)结构，呈现长石的结构。长石结构 是一种其理想化学组成用Z (Si, Al) 408 (式中，Z是碱金属或碱土类金 属，0<A1/Si《1 )表示的铝硅酸盐。在该铝硅酸盐中，用(Si, Al)04表 示的SiCU和A104以中心处具有Si或Al、顶点处具有氧(O)的四面体结 构为最小单位。而且，该四面体通过共有全部顶点并多个地键合，形成3 维构建体。进而，在长石结构中，将Z (碱金属和碱土类金属的至少一方) 插入到形成于该3维建构体上的空间(间隙)中。长石通常是以钠长石(albite) NaAlSi308、《丐长石(anorthite ) CaAl2Si208和钾长石KAlSi308 为单一碱成分的固溶体。即，所谓长石(feldspar)样结构，是含有钙长石 样结构的多种铝硅酸盐的混合物。又，所谓"钙长石样结构，，的意思是，并不是仅表示钙长石(CaAl2Si208 )，也包括在形成发光体的三维结构的母体结构的空间中可插 入碱金属和碱土类金属的至少一方的范围内、与钙长石结构类似的结构(类似的组成物)。同样地，所谓"长石样结构"的意思是，并不仅表示 长石(feldspar),也包括在三维结构的空间中可插入碱金属和碱土类金属 的至少一方的范围内、与钙长石结构类似的结构(类似的组成物)。上述 结构中的碱金属也可用其他的l价金属离子置换，另外，碱土类金属也可 用其他的2价金属离子置换。另外，上述基本结构优选地具有属于空间群P—l的三斜晶结构。属 于空间群P—1的三斜晶结构由于在晶体中没有对称性，故适合作为应力 发光体的基本结构。另夕卜，上述基本结构也可以是呈现长石结构的似长石(feldspathoid )。
该似长石也与长石同样地，是铝珪酸盐，并且，Si04和A104通过共有全 部顶点并进行多个键合，形成3维构建体。作为似长石，例如，可举出白榴石(leucite) KAlSi206、霞石(nepheline ) NaAlSi04以及晶体结构类似 于这些组成物的组成物等。这样的基本结构更优选的是例如用下述(1) (4)式中的任一种表 示的铝硅酸盐。MxNhAi2Si208 …(1 );XUlSiA …(2);(XxM"x) ( SixAlh) Al Si208 ... ( 3 );或XxMyCai—x —yAlhSi2+x08 …(4);式中，M和N是2价的金属离子，至少1种为Ca， Sr， Ba, Mg或 Mn， X和Y是1价的金属离子，至少l种为Li, Na或K， 0<x《0.8, 0 <y《0.8。在上述(1 ) (4)式中，碱金属或碱土类金属至少为1种即可，并 不限定为2种。即，例如在(3)式中，也可以具有2种或2种以上的44 金属(X)和2种或2种以上的碱土类金属(M)。另外，例如，如上述(1 ) (4)式的情形那样，在应力发光体包括 多种碱金属或碱土类金属的情形下，这多种碱金属和/或碱土类金属优选为 其离子半径互不相同。由此，与单一的碱金属或碱土类金属的情形相比， 应力发光体的应变增大。因此，应力发光体变得容易发光。换言之，应力 发光体如果具有其离子半径不同的多种碱金属和/或碱土类金属，则应力发 光体的自发应变也发生变化。具有自发应变的应力发光体比没有自发应变 的应力发光体更容易发光。因此，具有离子半径不同的多种碱金属和/或碱 土类金属的应力发光体变得容易发光。这样，如果调整应力发光体的自发 应变，则可使应力发光体容易发光。作为优选的应力发光体，以发出蓝色光，特别是400nm附近的光者为 优选。蓝色，特别是在400nm附近的光的优点是从荧光灯等照明器具发 射较少、在测量其发光时即使在照明环境下干扰也少。另外，蓝色的发光 由于能量高，用探测器进行检测容易，从而可容易地检测发光体的发光强 度。本发明人发现，如果选择Eu离子作为用于应力发光体的稀土类金属 的离子，则得到呈现蓝色发光的应力发光体。以往的应力发光体中，尽管 发光波长在500nm或其以上呈现强烈发光(从绿色至红色的发光)的应力 发光体已经为人所知，但是发光波长短的呈现蓝色至蓝紫色的强发光的发 光体却不为人所知。中心。这样的应力发光体由于具有本申请发明所特有的晶体结构，故可提 供特别是呈现从蓝色至蓝紫色的强烈的发光的应力发光体等。更详细地说，呈现特别强烈的蓝色发光的应力发光体优选的是用下述 (5)和(6)式表示的发光体M卜x—yNxQyAl2Si208 ... ( 5 )X卜x—yYxQyAl2—X Si2+X08 …(6)(式中，M和N分别是2价的金属离子，至少l种为Ca、 Sr、 Mg或 Mn, X和Y是1价的金属离子，至少l种为Li、 Na或K， Q为稀土类金 属离子或过渡金属离子，x、 y是满足0《x《0.8, 0.001《y《0.1的凄丈。)但是，如(5)式那样，在碱土类金属的情况下，Al和Si分别维持2 不变，不随式中的x变化。另一方面，如(6)式那样，在碱金属的情况 下，为了取得电荷平衡，与1价碱金属的数增加x相对应地，4价的Si的 数增加，成为(2+x),并且3价的A1减少，成为(2—x)。进而，在上述应力发光体中，选择Ca作为碱土类金属，并且，用至 少1种发光中心置换了该4丐长石的一部分后的应力发光体更优选。即，Ca卜yQyAl2Si208 ... ( 7)式中的Q是Eu和其他发光中心的至少l种，y是满足0.001《y《0.1的数。又，式(7)在发光中心仅为Eu的情况下，也可表示为Cai—m— nEumAl2Si208。式中的m和n是满足0.001 <m《0.1的数。在发光中心仅为Eu的情况下，m的范围是大于0、并为0.1以下，在 发光中心为Eu和其他发光中心离子的混合物的情况下，作为混合物的发 光中心的含量(m)只要在大于0、并且处于0.2以下的范围即可。这样的应力发光体可特别强烈地呈现以往得不到的蓝色的发光。又， 在式(7)中，发光中心(Q)优选地至少包含Eu。即，在式(7)中，作 为发光中心的稀土类金属离子优选地至少包含Eu。例如，更为优选的是， 发光中心只是Eu,或Eu与Dy的混合物。这样，作为发光中心，只要含 Eu,就可形成特别强烈地呈现蓝色发光的应力发光体。
由于蓝色的发光为短波长，能量高，从而只要釆用发出蓝色光的应力 发光体，即可利用其能量作为激发光。即，如果采用呈现蓝色发光的发光 体和不同于蓝色的颜色的发光体的复合材料，则可容易地利用蓝色的发光 能量作为用于使蓝色以外的发光体受到激发的激发能量。本发明中所用的应力发光体通过将其涂膜设置在各种基体材料的表 面上，可得到叠层材料。涂膜法可利用热喷涂法、空气熔胶法等物理方法， 或喷雾热分解法及旋涂法等化学方法。在用热分解法制作该涂膜的情况 下，将可形成规定的母体结构的化合物，例如硝酸盐或卣化物或烷氧基化 合物等溶解于溶剂中进行调制，在将如此调制成的涂敷液涂敷在耐热性基体材料的表面上之后，通过烧结形成。对于该耐热性基体材料不作特别限 定，作为其材质可举出例如石英、硅、石墨、石英玻璃或维科尔高硼硅酸 耐热玻璃等耐热玻璃、氧化铝或氮化硅或碳化硅或硅化钼等的陶瓷、不锈 钢之类的耐热钢或镍、铬、钛、钼等耐热性金属或者耐热性合金、金属陶 瓷、水泥、混凝土等。本发明中所用的应力发光体也可作为与其他无机材料或有机材料的 复合材料加以利用。该复合材料由于包含应力发光材料，故如果借助于机 械性外力赋予该复合材料以应变则发光。例如，形成将应力发光材料以任 意的比例混合并分散到树脂或塑料等有机材料中的复合材料。如果对该复 合材料施加机械性外力，则在复合材料中的应力发光材料内发生应变。而 且，该应变形成激发能，使复合材料发光。本发明中所用的应力发光体可涂敷在其他材料表面上加以利用。换言 之，应力发光材料可在其他材料表面上形成含应力发光材料的层(应力发 光层)加以利用。由此， 一旦对形成了应力发光层的材料施加机械性外力， 则该应力发光层变形并发光。这样，如果形成应力发光层并加以利用，则 使用少量的应力发光材料即可实现大面积的发光。另外，在上述各实施方式中，虽然以用硬件(应力历史记录介质)实 现本发明的应力历史记录系统的情形为例进行了说明，但专业人员容易理解，借助于"CPU等运算装置通过执行被存储在ROM或RAM等记录介 质中的程序代码所实现的功能块"，可进行同样的处理。将进行处理的一 部分的硬件和执行进行该硬件的控制及其余的处理的程序码的上述运算 装置组合在一起，也可实现本发明的应力历史记录系统。进而，在上述各 构件之中即使是作为硬件而说明的构件，将进行一部分处理的硬件与冲丸行
进行该硬件的控制和剩余的处理的程序码的上述运算装置组合在一起，也 可实现本发明的应力历史记录系统。又，执行上述程序码的运算装置既可 以是单独的装置，又可以是经装置内部的总线或各种信道连接起来的多个 运算装置共同地执行程序码。可由上述运算装置直接执行的程序码本身或者通过后述的解压缩等 处理可生成程序码的作为数据的程序通过下述方式被分配并且由上述运算装置运行将该程序(程序码或上述数据)存储到记录介质中、分发该记录介质，或者，通过用于经由有线或无线的信道进行传送的通信装置发 送。又，在经由信道传送的情况下，构成信道的各传送介质通过相互传输 表示程序的信号序列，经该信道传送上述程序。另外，也可以在传送信号 序列时，发送装置通过用表示程序的信号序列调制载波，将上述信号序列 叠加在载波上。此时，接收装置通过对载波进行解调，使信号序列复原。 另一方面，在传送上述信号序列时，发送装置也可将作为数字数据序列的 信号序列进行分组传送。此时，接收装置将接收到的多个分组连结在一起， 将上述信号序列复原。另外，发送装置在发送信号序列时，也可采用时分 /频分/码分等方法，将信号序列与其他信号序列进行多路传送。此时，接是何种情况，只要可经信道传送程序，可得到同样的效果。此处，分发程序时的记录介质以可拆卸者为优选，但分发程序后的记 录介质则不管是否可拆卸。另外，上述记录介质只要能存储程序，则不管 是否可改写(写入)，是否有易失性，以及记录方法和形状。作为记录介质的一例，可举出磁带及盒式磁带等带，或者软(注册商标floppy )盘及 硬盘等磁盘，或者CD—ROM及光磁盘(MO)、微型盘(MD)及数字视 频盘(DVD)等盘片。另外，记录介质也可以是IC卡及光卡之类的卡， 或者掩模ROM及EPROM、 EEPROM或闪速ROM等之类的半导体存储 器。或者，也可以是在CPU等的运算装置内所形成的存储器。又，上述程序码既可以是向上述运算装置指示上述各处理的全部规程或全部的基本程序(例如操作系统或程序库等)，则也可以利用向上述运 算装置指示该基本程序的调用的代码或指示器等，置换上述全部规程的一 部分或全部。
另外，向上述记录介质存储程序时的形式，可以例如象在实际存储器 中配置的状态那样，是运算装置可进行访问并执行的存储形式，又可以是 在配置到实际存储器以前，安装到运算装置总可访问的本地记录介质(例 如，实际存储器或硬盘等)上以后的存储形式，或者，也可以是，从网络 以及可运送的记录介质等安装到上述本地记录介质以前的存储形式等。另 外，程序不限于编译后的目标代码，也可以作为源代码及在翻译或编译中 途生成的中间码被存储。无论是何种情况，通过被压缩了的信息的解压缩、 编码了的信息的译码、翻译、编译、连接、或向实际存储器的配置等的处 理，或者各种处理的组合，如果能够转换成上述运算装置可执行的形式， 则与将程序存储到记录介质时的形式无关，可得到同样的效果。本发明不限于上述的实施方式，可在权利要求所示的范围内进行各种 变更。即，将在权利要求所示的范围内适当进行了变更的技术方案组合起 来而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。另外，本说明书中所记载的学术文献和专利文献的全部在本说明书中 作为参考进行援引。以下，用实施例更详细地说明本发明，4旦本发明不受该实施例任何限定。实施例在玻璃片(MATSUNAMI制造)3的单面上，覆盖氧化钛溶胶(石原 产业制造可见光用的氧化钛光触J 某MPT—623 ) 4,再在其上覆盖市售的 色素亚曱蓝2。在透明片的背面，用丝网印刷将峰值波长为510nm的发绿 光应力发光体1即SAO ( SrAl204: Eu )和峰值波长为400nm的发蓝光应 力发光体l，即CAS ( CaAl2Si208: Eu )这两种涂敷成带状(图5 )。观察到 对如此制作的记录介质样品施加1小时摩擦力(以2cm/s的速度生成1N 的载荷的力)后的亚曱蓝覆盖部分(图6 (a))。另外，对施加了摩擦力后 的样品从卣素灯经6条照射用纤维照射白色光，再经读取用纤维将反射光 谱输入到多路分光仪中进行解析(图6(b))。图中，[A] [C]表示解析了 图6 (a)中的[A] [C]的部位处的反射光谱的结果。如图所示，面对峰值波长为510nm的应力发光体SAO的样品(图6 (a)的[C]部位)变色，面对峰值波长为400nm的应力发光体CAS的样 品(图6 (a)的[B]部位)脱色。这样，通过对应力发光体施加摩4察力而 形成的发光的照射，可知色素发生光反应。从颜色的变化可评价应力的历 史，通过对各种发光体预先制作定量线，能够以良好的再现性记录应力历 史。除了氧化钛溶胶为短波长用的氧化钛光触媒ST—Ol (石原产业制造)以外，其余与实施例同样地制作比较用的样品，观察到同样地施加了摩一察力后的亚曱蓝覆盖部分(图6 (c))。此时，对500nm处的光反应的促进 不充分，色素几乎不产生颜色变化。另外，除了不用丝网印刷而用硅氧烷粘结剂将应力发光体贴附到透明 片的背面以外，其余与实施例同样地制作比较用的样品，观察到同样地施 加了摩擦力后的亚曱蓝覆盖部分(图6 (d))。此时，采用硅氧烷后，由于 透光性、以及色素与催化剂间的附着性均发生了变化，故色素几乎不发生 颜色变化。这样，如果将外力施加到应力发光体一氧化钛的混合物上，则可明确 地确认所共存的色素的退色。进而，用银盐胶片作为记录材料(记录部)，记录来自应力发光体的 发光。在暗室中，使峰值波长为510nm的发绿光应力发光体即SAO (SrAl204: Eu )与环氧树脂混合并成型后的小柱体(直径2cm、厚度约 lcm )与记录材料(安装在底片夹上的人造偏振片圈669 ( 8.5 x 10.8chk ISO80))以约5mm的间隔正对。通过在3秒钟、6秒钟或9秒钟开启底 片夹的滑动快门，对记录材料发射来自应力发光体的发光，使之感光，通 过关闭快门使感光停止。图7 (a)表示所观察到的记录了发光的记录材料 的结果。图7(b)是表示记录材料中的色谱的曲线图。图7(c)是将510nm 处的反射率(亮度率)印迹作图后得到的曲线图。由此可知，加长曝光时 间，将胶片暴露于越多的光子，越进行银盐反应，越能记录所施加的应力 强度，即，由银盐胶片构成的记录材料可应用于本发明的实施。如果应用本发明，即可捕捉在一定时间内所发生的应力的总和作为应 力历史，其结果是，可记录所施加的应力的总和、应变、能量的总和。另 外，如果应用本发明，即使是微小的应力历史，也可成功地记录。在发明的详细的i兌明事项中所进行的具体的实施方式或实施例才艮本 上是为了弄清本发明的技术内容的记载，不应仅限定于这样的具体例作狭 义的解释，在本发明的宗旨和下面记载的权利要求的范围内可进行各种变更以付诸实施。 工业实用性
记录应力历史，例如在大型建筑物的安全管理的情况下，从安全性的 观点看非常重要，从而本发明在各种产业中可得到广泛应用。另外，通过 与已具有实际业绩的氧化钛等的混合物进行有效利用，本发明在社会非常 关心的领域即环境卫生领域、能源领域内可得到有效利用。
权利要求
1. 一种用于记录应力历史的应力历史记录系统，其特征在于，包括包含根据机械性外力而发光的应力发光材料的发光装置；以及记录因来自该发光装置的发光而发生的光反应的历史的记录装置，该记录装置具有与该发光的强度成正比地发生光反应的光反应部。
2. 如权利要求1所述的应力历史记录系统，其特征在于， 还包括增强上述光反应的催化剂部。
3. 如权利要求1所述的应力历史记录系统，其特征在于， 上述光反应与上述外力成正比地变化。
4. 如权利要求1所述的应力历史记录系统，其特征在于， 上述光反应部以不可逆的方式感光。
5. 如权利要求4所述的应力历史记录系统，其特征在于， 上述光反应部是色素、无机光致变色材料、有机光致变色材料，或照相用感光胶片。
6. —种用于记录应力历史的应力历史记录介质，其特征在于， 包括记录因来自该发光部的发光而发生的光反应的历史的记录部；以 及固定该发光部和该记录部的固定部，该记录部具有与该发光的强度成正比地发生光反应的光反应部，并且 覆盖被固定在该固定部上的该发光部。
7. —种用于记录应力历史的应力历史记录介质，其特征在于， 包括包含根据机械性外力而发光的应力发光材料的发光部；记录因来自该发光部的发光而发生的光反应的历史的记录部；增强该光反应的催化剂部；以及固定该发光部和该记录部的固定部，该催化剂部与该发光部邻接，该记录部具有与该发光的强度成正比地发生光反应的光反应部，并且至少覆盖该催化剂部。
8. —种用于记录应力历史的应力历史记录介质，其特征在于，包括记录因来自该发光部的发光而发生的光反应的历史的记录部；以及 由透光性材料构成并且固定该发光部和该记录部的固定部， 该记录部具有与该发光的强度成正比并发生光反应的光反应部，并且 隔着该固定部被固定在该发光部的对面。
9. 一种用于记录应力历史的应力历史记录介质，其特征在于，包括记录因来自该发光部的发光而发生的光反应的历史的记录部； 增强该光反应的催化剂部;以及 由透光性材料构成并且固定该发光部和该记录部的固定部， 该催化剂部与该发光部邻接，该记录部具有与该发光的强度成正比并发生光反应的光反应部，并且隔着该固定部:故固定在该催化剂部的对面。
10. —种用于记录应力历史的应力历史记录介质，其特征在于， 包括记录因来自该发光部的发光而发生的光反应的历史的记录部； 增强该光反应的催化剂部;以及由透光性材料构成并且固定该发光部和该记录部的固定部， 该催化剂部隔着该固定部被固定在该发光部的对面， 该记录部具有与该发光的强度成正比地发生光反应的光反应部，并且 覆盖该催化剂部。
11. 一种用于记录应力历史的应力历史记录介质，其特征在于， 包括包含根据机械性外力而发光的应力发光材料的发光部；记录因来自该发光部的发光而发生的光反应的历史的记录部；以及被固定在该发光部的表面上并且增强该光反应的催化剂部，该记录部具有与该发光的强度成正比地发生光反应的光反应部，并且 覆盖固定了该催化剂部的多个该发光部。
12. 如权利要求6~11的任一项中所述的应力历史记录介质，其 特征在于，上述光反应与上述外力成正比地变化。
13. 如权利要求6 11的任一项中所述的应力历史记录介质，其特征在于，上述光反应部以不可逆的方式感光。
14. 如权利要求13所述的应力历史记录介质，其特征在于， 上述光反应部是色素、无机光致变色材料、有机光致变色材料，或照相用感光胶片。
全文摘要
提供一种用于记录应力历史的应力历史记录系统，其包括包含根据机械性外力而发光的应力发光材料的发光装置；以及记录因来自该发光装置的发光而发生的光反应的历史的记录装置。这样，实现了采用应力发光材料的记录应力历史的技术。
文档编号G01L1/24GK101400977SQ20078000844
公开日2009年4月1日 申请日期2007年3月6日 优先权日2006年3月10日
发明者今井祐介, 寺崎正, 山田浩志, 徐超男 申请人:独立行政法人产业技术综合研究所