光学活性添加剤(OAA)は、コーティングに添加すると紫外線に反応する有機または無機材料です。この効果により、塗布工程中に非常に広いコーティング領域を迅速かつ非侵襲的に検査することができ、コーティング検査員は欠陥のある領域を特定して集中できるため、検査時間を短縮しながら、良好な塗布と被覆の可能性を確保できます。これは、ホリデーやピンホール、過剰塗布や不足塗布の領域を強調表示することで機能し、ひび割れの検出や、耐用年数を通じてコーティングの初期劣化を特定する機会も提供します。光学活性添加剤または蛍光添加剤の使用は、米国軍事規格MIL-SPEC-23236Cで規定されています。[ 1 ] OAAの使用と検査技術については、SSPC文書Technology Update 11に記載されています。
市販されている光学活性添加剤には、無機系と有機系の2種類があります。無機系OAAは大きな粒子サイズを示し、粒径が5~10μm (移動性なし)で、光安定性があり、上の画像に示すように様々な色を選択でき、幅広いコーティングシステムで使用可能で、高価です。一部の無機OAAは、検査に役立つ残光を示す場合があります。
有機OAAは添加量が少なくて済み、溶剤や有機液体に溶解しやすく(移動性)、紫外線照射下では青色を発し(糸くず、油、グリースなどと同じ色を発する)、退色しやすく、様々なコーティングシステムでの使用が限られており、価格も安価です。また、一部の構造物や容器に今でも見られる古いタールエポキシ系コーティングと区別がつきません。有機OAAには残光がありません。
単一の光子がそれを受容する原子に近づくと、アンテナが電波を受信するのと非常によく似た方法で光子は原子に吸収されます。吸収された瞬間に光子は存在しなくなり、原子内に含まれる全エネルギーが増加します。このエネルギーの増加は通常、最も外側の電子の1つが「より高い軌道」に「ジャンプ」すると象徴的に説明されます。この新しい原子配置は不安定であり、電子はより低い軌道またはエネルギーレベルに戻る傾向があり、その際に新しい光子を放出します。このプロセス全体は10⁻⁹秒を超えることはありません。結果は反射色の場合とほぼ同じですが、吸収と放出のプロセスにより、物質は光を発します。プランクによれば、各光子のエネルギーは、その周波数に定数(プランク定数)を掛けることで与えられます。6.626 × 10 −34 J⋅Hz −1 [2 ] )。したがって、発光システムから放出される光子の波長は、関係する 2 つの原子準位のエネルギーの差に直接関係します。
波長に関して言えば、この関係は逆の関係であり、放出される光子の波長が短い(エネルギーが高い)ためには、電子が飛び越えるエネルギーギャップが大きくなければならない。これら二つの要素間の数値的な関係は、プランク定数の逆数である。化学技術者は、これらのエネルギー準位を考慮して分子を設計することで、放出される光子の波長を調整し、特定の色を作り出すことができる。