[发明专利]多谱段选择性反射构造

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2008年8月21日提交的专利申请USSN 12/195,794的部分继续，专利申请12/195,794要求2007年11月9日提交的临时申请USSN60/986,741的优先权。

发明领域

本发明涉及用于控制EM波谱中可见、nIR、SWIR、MWIR、LWIR和雷达波段的反射和透射的选择性反射构造。

发明背景

猎人和军队所用的伪装材料通常在电磁(EM)波谱的可见部分中具有伪装性质。军用伪装的最新发展是将伪装性能延伸到nIR部分和短波红外(SWIR)部分。由于在中波红外(MWIR)和长波红外(LWIR)EM波段中工作的热成像传感器的使用增多，军方已寻求加强在这些传感器所涉波段中的保护作用。

在热波段中实现伪装性能的常规装置常常在EM波谱的可见和nIR波段中产生较高的反射。同样，在可见和nIR波段中的性能常常增加在热波段中被检测到的可能性。因此，还没有有效的多谱段(可见，nIR，SWIR，MWIR，LWIR)解决方案可以通过单一构造控制在EM波谱的这些不同波段中的反射、透射和吸收性质。

发明概述

本发明描述了一种构造，其中该构造可在包括可见、nIR、MWIR和LWIR的多个EM波段中控制反射、透射和吸收性质。出于本发明的目的，可见定义为400-600纳米，nIR定义为700-1000纳米，MWIR定义为3-5微米，LWIR定义为9-12微米。本文所描述的方法还适用于形成在8-14微米波长范围内具有合适的性质的构造。

在一个实施方式中，本发明描述的一种构造包括a)第一部件，该部件是具有透热性、视觉上不透明的基材，其包括聚合物层和着色剂；b)第二部件，该部件是热反射性层，该层包括与所述具有透热性、视觉上不透明的基材的表面相邻的低发射率构件。该构造的平均反射率为：i)在400-600纳米的波长范围内小于约70％，ii)在700-1000纳米的波长范围内小于约70％，iii)在3-5微米的波长范围内大于约25％，和iv)在9-12微米的波长范围内大于约25％。

文中所述的构造同时具有热反射性和雷达反射性。文中所述的其它实施方式具有热反射性和雷达透过性。一些构造能在厚度方向上透过雷达波，同时提供电磁波谱中多个部分如可见、nIR、SWIR、MWIR和/或LWIR的衰减。一些构造在1-约100GHz具有0％的透射率，而其它构造在1-约100GHz提供100％的透射率。在本文中，如果一种构造能以如下方式透射雷达波，即在1-约5GHz的频率范围内提供大于90％的平均雷达透射率，则该构造被认为具有雷达透射性。还可以制备具有以下性质的构造：在1-约20GHz的频率范围内具有大于90％的雷达透射率，以及/或者在1-约100GHZ的频率范围内具有大于90％的透射率。

在一个实施方式中，提供一种具有以下特征的构造：i)在400-600纳米的波长范围内具有小于约70％的平均反射率；ii)在700-1000纳米的波长范围内具有小于约70％的平均反射率；iii)在3-5微米的波长范围内具有大于约25％的平均反射率；iv)在9-12微米的波长范围内具有大于约25％的平均反射率；和v)在1-5GHz的频率范围内具有大于90％的平均雷达透射率。可在雷达传感器或探测器与防雷达伪装制品之间设置能透过雷达的构造。或者，可将能吸收、反射或散射雷达信号的防雷达伪装层与能透过雷达的构造组合使用。

本发明描述了对表面或物体进行多谱段伪装的方法，该方法包括以下步骤：a)提供包含聚合物材料和着色剂、具有透热性、视觉上不透明的基材；b)提供包括低发射率表面的热反射性层；c)将低发射率表面设置在与具有透热性、视觉上不透明的基材相邻的位置，形成多谱段选择性反射构造；d)将该多谱段选择性反射构造设置在探测装置和待探测物体之间。

附图简要说明

图1是选择性反射构造的截面示意图。

图2是选择性反射构造的截面示意图。

图3是选择性反射构造的截面示意图。

图4是选择性反射构造的截面示意图。

图5是选择性反射构造的截面示意图。

图6是选择性反射构造的截面示意图。

图7是选择性反射构造的截面示意图。

图8是选择性反射构造的截面示意图。

图9是从250纳米到2,500纳米波长范围的几个构造的例子的反射谱。