СОСТАВ ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩЕГО ЖИДКОСТНОГО ФИЛЬТРА

СОСТАВ ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩЕГО ЖИДКОСТНОГО ФИЛЬТРА


RU (11) 2068606 (13) C1

(51) 6 H01S3/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 3027175/25 
(22) Дата подачи заявки: 1981.10.01 
(45) Опубликовано: 1996.10.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Волынкин В.М. и др. Оптико-механическая промышленность, N3, 65, 1968. 2. Bhawclka, Jardit L. JEEE. J. Qiant, Eledi, QE - 343, 1973. 3. Авторское свидетельство СССР N 639371, кл. Н 01 S 3/00, 1976. 
(71) Заявитель(и): Московское научно-производственное объединение "НИОПИК" 
(72) Автор(ы): Ветчинкин М.Н.; Комлев И.В.; Матюшин Г.А.; Михайлов Ю.Н.; Подгаецкий В.М.; Сливка Л.К.; Стрункин В.А.; Тавризова М.А.; Толстая С.Б.; Хролова О.Р. 
(73) Патентообладатель(и): Московское научно-производственное объединение "НИОПИК" 

(54) СОСТАВ ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩЕГО ЖИДКОСТНОГО ФИЛЬТРА 

Предложен состав люминесцирующего жидкостного фильтра для неодимомых лазеров, содержащий в качестве растворителя - алкилсиланы формулы R2Si(OR')2, где: R, R' - алкильные радикалы с числом углеродных атомов от 1 до 6, а в качестве люминесцирующей добавки - 1,8-нафтоилен[1',2']бензимидазола в концентрации 10-4-10-3 моль/л, позволяющий снизить токсичность и коррозионную активность, при сохранении фотостабильности и эффективности преобразования излучения накачки. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано в неодимовых лазерах.

Для обеспечения функционирования неодимовых лазеров УФ часть излучения лампы накачки должна полностью поглощаться фильтрующими охлаждающими жидкостями (1), что приводит к неиспользованию в накачке активного элемента излучения лампы, имеющего длину волны короче 400 нм. В случае замены фильтрующей добавки на люминесцирующую фильтрующую добавку, происходит увеличение энергии генерации или снижение пороговой энергии лазера из-за того, что УФ-часть излучения лампы накачки, поглощенная люминесцирующей добавкой, переизлучается в область длин волн, соответствующую полосам поглощения активного элемента (2).

Фильтр, люминесцирующий жидкостный (ФЛЖ), используемый в квантовой электронике, должен обладать рядом специфических свойств, таких, как поглощение УФ-часть излучения лампы накачки (короче 400 нм), люминесценцией в области основных полос поглощения неодимовых сред и высоким квантовым выходом люминесценции, прозрачностью в области основных полос поглощения неодимовых активных сред, высокой фотохимической стойкостью и малым газовыделением под действием излучения лампы накачки, широким диапазоном рабочих температур. Вместе с тем люминесцирующие жидкостные фильтры с высокой эффективностью преобразования излучения недостаточно фотостабильны. В случае жидкостей на основе монометилового эфира диэтиленгликоля приходится считаться с повышенной токсичностью (летательная доза ЛД50 9 г/кг) и высокой коррозионной активностью по отношению к такому перспективному конструкционному материалу, как алюминий и его сплавы, а также к цинку. Высокая токсичность жидкостей затрудняет их эксплуатацию и требует жесткого контроля состава воздуха в рабочей зоне. Невозможность использования алюминия и его сплавов в лазерных системах приводит к увеличению их веса и стоимости.

Целью предлагаемого изобретения является разработка люминесцирующего жидкостного фильтра с низкой токсичностью и малой коррозионной активностью при сохранении светостабильности и эффективности преобразования излучения накачки.

Указанная цель достигается использованием в качестве растворителя алкилсиланов формулы R2Si(OR')2,

где R и R' алкильные радикалы с числом углеродных атомов от 1 до 6, а в качестве люминесцирующей добавки 1,8-нафтоилен[1',2']бензимидазола в концентрации от 10-4 до 10-3 моль/л.

Выбор люминофора обусловлен тем, что он обладает достаточной растворимостью в указанном классе растворителей, имеет необходимые спектрально-люминесцентные свойства (область поглощения и излучения, квантовый выход люминесценции), а также обладает фотостабильностью к действию УФ-излучения лампы накачки.

Для подтверждения вышеизложенного приведены следующие примеры.

Пример: были изготовлены и испытаны на коррозионную активность, токсичность и фотостабильность образцы люминесцирующего жидкостного фильтра:

1. Раствор 3-метоксибензантрона (С=210-3 моль/л) в монометиловом эфире диэтиленгликоля.

2. Раствор 1,8-нафтоилен[1', 2'] бензимидазола (С=10-4 моль/л) в диметилдипентасилане (R=CH3; R'=C5Н11).

3. Раствор 1,8-нафтоилен[1',2']бензимидазола (С=310-4 моль/л) в диметилдипентоксилане (R=CH3; R'=C5H11).

4. Раствор 1,8-нафтоилен[1', 2'] бензимидазола (С=10-3 моль/л) в диметилдипентоксилане (R=CH3; R'=C5H11).

5. Раствор 1,8-нафтоилен[1', 2'] бензимидазола (С=10-4 моль/л) в диметил-ди-(изо-амилокси)силане (R=CH3, R'=изо-С5H11).

6. Раствор 1,8-нафтоилен[1',2']бензимидазола (С=3 10-4 моль/л), в диметил-ди-(изо-амилокси)силане (R=CH3; R'-изо-С5Н11).

7. Раствор 1,8-нафтоилен[1', 2'] бензимидазола (С=10-3 моль/л) в диметил-ди-(изо-амилокси)силане (R=CH3; R'=изо-С5H11).

8. Раствор 1,8-нафтоилен[1', 2'] бензимидазола (С=10-4 моль/л) в диметил-ди-(гексилокси)силане (R=CH3; R'=C6H13).

9. Раствор 1,8-нафтоилен[1',2']бензимидазола (С=3 10-4 моль/л) в диметил-ди-(гексилокси)силане (R=CH3; R'=C6H13).

10. Раствор 1,8-нафтоилен[1', 2'] безимидазола (С=10-3 моль/л) в диметил-ди-(гексилокси)силане (R=CH3; R'=C6H13).

Коррозионная активность оценивалась по скорости коррозии образцов материалов при их термостатировании в контакте с люминесцирующим фильтром в течении 400 часов при температуре фильтра 85oС.

Токсичность люминесцирующего фильтра определялась по методу Кербера.

Работоспособность ФЛЖ проверялась в излучателе лазера, содержащем активный элемент из неодимового стекла ГЛС-1 (7,5120) и лампу накачки ИСП-600, находившихся в каналах посеребренного моноблочного отражателя, через которые прокачивали ФЛЖ. Испытания проводились в режиме свободной генерации.

Энергия лазера измерялась с помощью прибора ИМО-2. Определялось увеличение энергии излучения лазера (), характеризующее эффективность преобразования излучения, в случае замены в системе охлаждения лазера фильтрующей жидкости с lгр 400 нм на ФЛЖ. Ресурс ФЛЖ, характеризующий фотостабильность, оценивался по удельной нагрузке () на ФЛЖ, при которой q=0. Здесь , где n количество вспышек лампы, нак- энергия разряда лампы, V объем жидкости в системе охлаждения лазера.

Результаты испытаний жидкостей приведены в таблице.

Из таблицы видно, что относительное увеличение энергии лазера и ресурс предлагаемого фильтра люминесцирующего жидкостного и прототипа практически совпадают.

Предлагаемый состав позволяет значительно снизить токсичность (увеличить ЛД50 от 9 до 40 г/кг), уменьшить коррозионную активность ФЛЖ (по отношению к алюминию снизить скорость коррозии от 14 до 0,5 мкм/год), а к цинку от 12 до 1 мкм/год) относительно прототипа. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Состав люминесцирующего жидкостного фильтра для неодимовых лазеров, содержащий растворитель и люминесцентную добавку, отличающийся тем, что, с целью снижения токсичности и коррозионной активности при сохранении фотостабильности и эффективности преобразования излучения накачки, в его состав введены в качестве растворителя алкилсиланы формулы R2Si(OR')2, где R, R' алкильные радикалы с числом углеродных атомов от 1 до 6, а в качестве люминесцирующей добавки 1,8-нафтоилен [1',2'] бензимидазола в концентрации 10-4 10-3 моль/л.


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 лазерным квантовым генераторам, а именно лазеры и лазерное оборудование:

- твердотельные полупроводниковые лазеры

- газовые лазеры

- химические лазеры

- практическое применение в промышленности, науке и в быту газовых, твердотельных и химических лазеров.


Лазеры. Лазерное оборудование






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 страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

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: "+газовый -лазер".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "лазер" будут найдены слова "лазеры", "лазерный" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("лазер!").



Рейтинг@Mail.ru