close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY5960

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 5960
(13) C1
(19)
7
(51) C 03C 3/06, 4/12
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩЕЕ КВАРЦЕВОЕ СТЕКЛО
(21) Номер заявки: a 20000702
(22) 2000.07.21
(46) 2004.03.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "ИНСТИТУТ МОЛЕКУЛЯРНОЙ И АТОМНОЙ ФИЗИКИ
НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ
НАУК БЕЛАРУСИ" (BY)
(72) Авторы: Малашкевич Георгий Ефимович; Семченко Алина Валентиновна;
Ивакин Евгений Васильевич (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "ИНСТИТУТ
МОЛЕКУЛЯРНОЙ И АТОМНОЙ
ФИЗИКИ НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ" (BY)
BY 5960 C1
(57)
Люминесцирующее кварцевое стекло, включающее SiO2, Al2O3 и Eu2O3, отличающееся
тем, что оно содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас. %:
96,0-98,8
SiO2
Al2O3
0,5-1,5
Eu2O3
0,7-2,5,
причем молярное отношение Al2O3/Eu2O3 составляет не менее 1.
(56)
SU 709573, 1980.
BY 960288, 1997.
BY 960295, 1997.
BY 970460, 1998.
BY 970597, 1998.
BY a19980015, 1998.
EP 0709345 A1, 1996.
EP 0466932 A1, 1992.
JP 01183441 A, 1989.
JP 04292436 A, 1992.
EP 0265983 A1, 1988.
EP 0847964 A1, 1998.
WO 00/06508 A1.
Фиг. 1
BY 5960 C1
Изобретение относится к легированным стеклам, в частности к люминесцирующему
кварцевому стеклу, и может быть использовано в качестве люминесцентного трансформатора
ультрафиолетового излучения в желто-голубую спектральную область и опорных образцов
для настройки спектрально-кинетической аппаратуры во временном диапазоне 1-2 мкс.
Известно люминесцирующее кварцевое стекло (см. заявка РБ № 960288, МКИ С03С
3/06, 3/095, от 07.06.96, опубликованное 30.12.97, ОБ № 4, ч. 1, с. 27) следующего состава,
мол. %: SiO2 99,200-99,950; Се2О3 0,045-0,750; СеО2 0,005-0,050.
Известное стекло характеризуется зависимостью положения и формы полосы люминесценции от длины волны возбуждения и короткой (≤120 нc) средней длительностью затухания люминесценции. Это не позволяет использовать данное стекло в тех случаях,
когда требуется стабильные положение и форма полосы люминесценции и в качестве
опорного образца для настройки спектрально-кинетической аппаратуры (например, лазерных терморелаксометров) в микросекундном временном диапазоне.
Наиболее близким по технической сущности является люминесцирующее кварцевое
стекло (см. а.с. СССР № 709573, МКИ СОЗС 3/06, опубликованное 15.01.80, Бюл. № 2)
следующего состава, вес. %: SiO2 94-99,25; Аl2O3 0,5-2,0; Се2О3 0,05-2,0; Еu2О3 0,05-2,0,
причем отношение окиси алюминия (Аl2О3) к сумме окислов церия (Се2О3) и европия
(Еu2О3) должно быть не менее 1.
Прототип имеет следующие недостатки:
высокая энергоемкость синтеза. Известное стекло получают из расплава при температуре 1850-1950 °С;
сильная неэкспоненциальность процесса затухания люминесценции;
зависимость положения и формы полосы люминесценции от длины волны возбуждения.
Задачей предполагаемого изобретения является создание стекла с более низкой температурой синтеза, независимыми от длины волны возбуждающего излучения положением и
формой полосы люминесценции и слабой неэкспоненциальностью затухания последней,
что удешевит его производство и позволит использовать в качестве спектрально-стабильного люминесцентного трансформатора ультрафиолетового излучения и опорного образца
при настройке спектрально-кинетической аппаратуры.
Для выполнения поставленной задачи люминесцирующее кварцевое стекло, включающее SiO2, Аl2O3 и Еu2О3, содержит эти компоненты при следующем соотношении,
мас. %: SiO2 96,0-98,8; Аl2О3 0,5-1,5; Еu2О3 0,7-2,5, причем молярное отношение
Аl2О3/Еu2О3 составляет не менее 1.
Стекла получены золь-гель методом, позволяющим значительно снизить температуру
синтеза. В качестве исходного сырья использовались тетраэтилортосиликат (ТЭОС),
аморфный тонкодисперсный кремнезем (SiO2), а также соли алюминия (АlСl3) и европия
(ЕuСl3). ТЭОС подвергали гидролизу в водном растворе в присутствии соляной кислоты
(0,01N раствор в деионизованной воде). В полученный золь вводили растворы солей
алюминия и европия и тонкодисперсный кремнезем. При этом мольное соотношение
ТЭОС:Н2О: SiO2 составляло 1:16:1. Образованную смесь нейтрализовали введением слабого основания (0,05N раствора аммиака), разливали в формы и выдерживали до образования геля. Полученные заготовки сушили в термошкафу при температуре 60 °С, а затем
спекали на воздухе либо в водороде при температуре Т = 1250 °С. При спекании на воздухе стекла подвергали последующей термообработке в водороде при Т = 600-900 °С в течение 2-10 часов (до полного перевода трехзарядных ионов европия в двухзарядные).
Составы заявляемого стекла, квантовый выход люминесценции (η) и средние длительности ее затухания (τ) при возбуждении на длине волны λв = 310 нм и регистрации на
различных длинах волн (λр) представлены в таблице. На фигуре 1 приведены спектры поглощения (кривая 1) и люминесценции (кривая 2) для образца 2, полученного спеканием
на воздухе и отжигом в водороде. При сканировании λв в диапазоне 260-330 нм спектр
люминесценции остается неизменным. На фигуре 2 изображена кинетика затухания
2
BY 5960 C1
люминесценции образца 2 при λв = 310 нм и λр = 450 нм (кривая 1) и 500 нм (кривая 2),
кривая 3 - импульс возбуждения. В пределах составов заявляемого стекла спектры люминесценции и кинетика ее затухания изменяются слабо, варьирование способа восстановления ионов европия до двухзарядного состояния также не ведет к значительному
изменению спектрально-люминесцентных свойств этого стекла.
Таблица
Стекло
1
2
3
SiO2
98,8
97,4
96,0
Состав, мас. %
Аl2O3
Еu2О3
0,5
0,7
1,1
1,5
1,5
2,5
η, %
85
85
75
τ при λв = 310 нм, мкс
λр = 450 нм
λp = 500 нм
1,4
2,2
1,3
2,2
1,1
1,9
Таким образом, заявляемое стекло обладает высоким квантовым выходом люминесценции в желто-голубой области спектра, стабильными положением и формой полосы
люминесценции при изменении длины волны возбуждающего излучения, а также слабой
неэкспоненциальностью затухания люминесценции. При этом его производство требует
меньших энергозатрат, что удешевляет получение стекла. Отмеченные спектральнолюминесцентные свойства заявляемого стекла позволяют использовать его в качестве
люминесцентного трансформатора ультрафиолетового излучения и опорного образца при
настройке спектрально-кинетической аппаратуры.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
123 Кб
Теги
by5960, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа