СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЗОЛЬ-ГЕЛЬНОГО СТЕКЛА, АКТИВИРОВАННОГО КРАСИТЕЛЕМ

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЗОЛЬ-ГЕЛЬНОГО СТЕКЛА, АКТИВИРОВАННОГО КРАСИТЕЛЕМ 


RU (11) 2209188 (13) C2

(51) 7 C03B8/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2003.07.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2001126952/03 
(22) Дата подачи заявки: 2001.10.08 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.10.08 
(45) Опубликовано: 2003.07.27 
(56) Аналоги изобретения: RU 2169124 C1, 20.06.2201. US 5236876 A, 17.08.1993. US 5236876 A, 17.08.1993. US 4397666 A, 09.08.1983. 
(71) Имя заявителя: Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" 
(72) Имя изобретателя: Коган Б.Я.; Баленко В.Г.; Ковтун А.В.; Киркин А.Н.; Мизин В.М. 
(73) Имя патентообладателя: Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" 
(98) Адрес для переписки: 101999, Москва, ГСП-9, Б.Садовая, 1, к.4, ФГУП "ГНЦ "НИОПИК" 

(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЗОЛЬ-ГЕЛЬНОГО СТЕКЛА, АКТИВИРОВАННОГО КРАСИТЕЛЕМ 
Изобретение относится к области квантовой электроники, а именно к способу приготовления золь-гельного стекла, активированного красителем, которое может быть использовано для лазеров на красителе в твердой матрице. Способ приготовления упомянутого стекла заключается в том, что раствор, содержащий алкоксисилан, воду, спирт и краситель, подвергают гидролизу и конденсации с последующей сушкой, причем процесс проводят в порах микропористого стекла с характерным размером пор меньше длины волны видимого света. Предлагаемый способ позволяет упростить процесс приготовления окрашенного золь-гельного стекла за счет исключения выдержки в течение 45 дней при 70oС при одновременном обеспечении стабильной работы лазера с использованием этого стекла в качестве активного элемента лазера. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области квантовой электроники, а именно к способу приготовления вещества твердотельного элемента лазера - золь-гельного стекла, активированного красителем. Оно может быть использовано при создании лазеров на красителе в твердой матрице.
Известен твердотельный активный элемент лазера, изготовленный из золь-гельного стекла, активированного красителем (например, пирометиновым или периленовым).
Приготовление вещества такого активного элемента включает синтез окрашенного золь-гельного стекла, заключающийся в гидролизе и конденсации алкоксисилана (кремниевого алкоголята) из раствора, содержащего алкоксисилан, воду, этиловый спирт и краситель, и последующей сушки [Mohammed Faloss, Michael Canva, Patrick Georges, Allain Brun, Frederic Chaput and Jean Pierre Boilot, Applied Optics, v.36, No 27, p.6760-6763, 1997].
Недостаток такого способа изготовления золь-гельного стекла заключается в том, что для придания ему требуемой прочности его выдерживают 45 суток при температуре 70oС. Такая технология энергоемка и сложна. Задачей предлагаемого изобретения являлось упрощение технологии приготовления золь-гельного стекла, активированного красителем.
Поставленная задача решается тем, что процесс гидролиза и конденсации алкоксисилана проводят в порах микропористого стекла (МПС) с характерным размером пор меньше длины волны видимого света.
При осуществлении предлагаемого изобретения в качестве МПС использовали образцы из стекла типа НК-3, изготовленные институтом силикатов в Санкт-Петербурге.
Нижеследующие примеры иллюстрируют предлагаемое изобретение.
Пример 1.
Раствор-предшественник окрашенного золь-гельного стекла получают смешением тетраэтоксисилана (ТЭОС), этанола и воды в отношении 1:1:1 и раствора красителя Родамина 6Ж (Р6Ж) в этаноле (концентрация Р6Ж в растворе-предшественнике составляет 1,2 10-4 М). МПС опускают в приготовленный раствор, помещенный в стеклянную колбу. Колбу закрывают алюминиевой фольгой и оставляют при комнатной температуре на сутки. По истечении суток колбу помещают в термостат с температурой 36oС до полной потери текучести (~5 суток). Из термостата колбу ставят в термошкаф и выдерживают двое суток при 50oС, после чего МПС извлекают из сухого геля и снова выдерживают двое суток при 50oС. По окончании процесса концентрация Р6Ж в готовом стекле 1,5 10-4 М.
Полученное стекло имеет форму пластины толщиной 2 мм с размером торцевой грани 10 х 15 мм2. После сушки образец обрабатывают традиционными оптическими методами. Полученный образец выдержал оптическую обработку без разрушений и был опробован в качестве активного элемента твердотельного лазера (см. Пример 3).
Пример 2.
Золь-гельное стекло, активированное красителем, готовят по методике Примера 1, но в качестве алкоксисилана используют винилтриэтоксисилан. Полученный образец выдержал оптическую обработку без разрушений.
Пример 3.
Для измерения лазерных характеристик собран твердотельный лазер на красителе с активным элементом, изготовленным по Примеру 1 (см. чертеж).
Данный лазер на красителе состоит из: 1) активного элемента 4, на который подают с помощью линзы 2 излучение накачки 1, представляющее собой вторую гармонику (530 нм) Nd:YAG лазера с модулированной добротностью; 2) двух зеркал резонатора 3 и 5 (5 является выходным зеркалом); 3) фильтра Ф, отсекающего прошедшее излучение накачки.
Для фокусировки излучения накачки используют линзу с фокусным расстоянием 19 см. Зеркало 3 имело 87% пропускания на длине волны 530 нм и имело 99,5% пропускания на длине волны генерации (580 нм - 585 нм). Зеркало 5 пропускало примерно 30% излучения генерации. Длина резонатора (L) - 25 см. L1 = 27 см (площадь пятна накачки на образце при этом составляла 1,5 10-2 см2).
Nd: YAG лазер с модулированной добротностью генерировал импульсы излучения длительностью 20 нс с частотой 1/3 Гц.
При Ен = 9 мДж технический КПД генерации составлял 22%.
При наблюдении за генерацией было произведено 600 импульсов накачки, облучающей одну и ту же точку образца. При этом не было замечено существенного падения энергии генерации, что говорит о стабильной работе в качестве активного элемента золь-гельного окрашенного стекла, полученного по предлагаемому изобретению.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет значительно упростить процесс приготовления окрашенного золь-гельного стекла для твердотельного элемента лазера (исключена выдержка в течение 45 дней при 70oС) при одновременном обеспечении стабильной работы лазера с использованием этого стекла в качестве активного элемента лазера. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ изготовления золь-гельного стекла, активированного красителем, для твердотельного элемента лазера путем гидролиза и конденсации алкоксисилана из раствора, содержащего алкоксисилан, воду, спирт и краситель с последующей сушкой, отличающийся тем, что процесс проводят в порах микропористого стекла с характерным размером пор меньше длины волны видимого света.



ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к стекольной промышленности: стекольные составы и композиции, обработка стекла, оборудование для производства и разработки новых стекольных составов и композиций, приспособления и механизмы для обработки и производства стекла, специальные стекла и др.



Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "закалка стекла". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("закалка" или "стекла").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+закалка -стекла".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "состав" будут найдены слова "составы", "составом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "состав!".


Рейтинг@Mail.ru