RU2075143C1 - Active material for fluid lasers and accelerators - Google Patents

Active material for fluid lasers and accelerators Download PDF

Info

Publication number
RU2075143C1
RU2075143C1 RU94022225/25A RU94022225A RU2075143C1 RU 2075143 C1 RU2075143 C1 RU 2075143C1 RU 94022225/25 A RU94022225/25 A RU 94022225/25A RU 94022225 A RU94022225 A RU 94022225A RU 2075143 C1 RU2075143 C1 RU 2075143C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lasers
weight
active material
perchlorate
accelerators
Prior art date
Application number
RU94022225/25A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94022225A (en
Inventor
ченко П.П. Дь
П.П. Дьяченко
Е.А. Серегина
Г.В. Тихонов
Original Assignee
Физико-энергетический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Физико-энергетический институт filed Critical Физико-энергетический институт
Priority to RU94022225/25A priority Critical patent/RU2075143C1/en
Priority to PCT/RU1995/000021 priority patent/WO1995035591A1/en
Publication of RU94022225A publication Critical patent/RU94022225A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2075143C1 publication Critical patent/RU2075143C1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/20—Liquids
    • H01S3/207—Liquids including a chelate, e.g. including atoms or ions, e.g. Nd

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

FIELD: fluid lasers and accelerators with direct nuclear pumping of laser active medium. SUBSTANCE: device has fission material which is actinide perchlorate, in particular, uranyl perchlorate. For example, active material can contain 60-98 weight % of POCI3, 1-20 weight % of SnCI4, 0.2-20 weight % of Nd, 0.1-10 weight % of UO2(CIO4)2. EFFECT: increased functional capabilities. 3 cl

Description

Изобретение касается создания новых типов материалов, пригодных для использования в жидкостных лазерах и усилителях с прямой ядерной накачкой лазерно-активной среды. The invention relates to the creation of new types of materials suitable for use in liquid lasers and amplifiers with direct nuclear pumping of a laser-active medium.

Известен активный материал для лазеров и усилителей с оптической накачкой [1] который содержит, мас. Known active material for lasers and amplifiers with optical pumping [1] which contains, by weight.

Оксотрихлорид фосфора, POCl3 15 98
Галогениды металлов 1 60
Редкоземельный элемент 0,1 25
Этот материал сочетает высокую эффективность в режиме генерации и усиления с физико-химической стойкостью и простой технологией изготовления активных элементов на его основе. Недостатком этой лазерно-активной неорганической жидкости (ЛНЖ) является невозможность ее использования в лазерах и усилителях с прямой ядерной накачкой, т.к. этот материал не содержит делящееся вещество.Phosphorus Oxotrichloride, POCl 3 15 98
Metal halides 1 60
Rare Earth 0.1 25
This material combines high efficiency in the mode of generation and amplification with physico-chemical resistance and a simple technology for the manufacture of active elements based on it. The disadvantage of this laser-active inorganic liquid (VLF) is the impossibility of its use in lasers and amplifiers with direct nuclear pumping, because This material does not contain fissile material.

Наиболее близким техническим решением является бинарная система оксотрихлорид фосфорас льюисовая кислота, активированная ионами неодима, в которую введены уранил-ионы [2]
Введение делящихся уранил-ионов в ЛНЖ делает возможным использование этой среды в лазерах и усилителях с прямой ядерной накачкой. Однако данный материал имеет большой коэффициент поглощения на длине волны генерации иона неодима, что приводит к увеличению порога генерации и снижению лазерного излучения.The closest technical solution is the binary system of oxotrichloride phosphorasluic acid activated by neodymium ions into which uranyl ions are introduced [2]
The introduction of fissile uranyl ions into the VLF makes it possible to use this medium in lasers and amplifiers with direct nuclear pumping. However, this material has a large absorption coefficient at the wavelength of the generation of the neodymium ion, which leads to an increase in the generation threshold and a decrease in laser radiation.

Перед авторами стояла задача устранить вышеперечисленные недостатки и разработать высокоэффективный лазерно-активный материал для прямого преобразования энергии осколков деления актинидов в когерентное электромагнитное излучение. The authors were faced with the task of eliminating the above disadvantages and developing a highly efficient laser-active material for the direct conversion of the energy of actinide fission fragments into coherent electromagnetic radiation.

Для достижения этого технического результат предлагается использовать перхлорат уранила как делящееся вещество в составе ЛНЖ на основе неорганического апротонного растворителя и льюисовой кислоты, активированной ионами редкоземельного иона. To achieve this technical result, it is proposed to use uranyl perchlorate as a fissile substance in the composition of the VLF based on an inorganic aprotic solvent and Lewis acid activated by rare-earth ions.

В предложенной системе льюисовая кислота способствует растворению перхлората уранила и соединений редкоземельного элемента. In the proposed system, Lewis acid promotes the dissolution of uranyl perchlorate and rare earth compounds.

Матрица на основе неорганического апротонного растворителя и льюисовой кислоты образует благоприятное окружение люминесцирующего редкоземельного иона, обеспечивая малую безызлучательную диссипацию энергии возбуждения этих ионов и слабое концентрационное тушение люминесценции. A matrix based on an inorganic aprotic solvent and Lewis acid forms a favorable environment for a luminescent rare-earth ion, providing a small nonradiative dissipation of the excitation energy of these ions and weak concentration quenching of luminescence.

Полученная ЛНЖ, имеющаяся в своем составе уранил-ионы, сохраняет спектрально-люминесцентные и генерационные свойства ЛНЖ, не содержащей делящееся вещество, в том числе и коэффициент поглощения на длине волны генерации. The obtained LNG, which contains uranyl ions, retains the spectral-luminescent and lasing properties of the LNG containing no fissile material, including the absorption coefficient at the generation wavelength.

Примером является лазерно-активный материал на основе бинарной системы оксотрихлорид фосфора-тетрахлорид олова, активированной ионами неодима, в которую делящееся вещество введено в виде перхлората уранила, POCl3-SnCl4-Nd3+-UO2(ClO4)2. Он содержит, мас.An example is a laser-active material based on the binary system of phosphorus oxotrichloride-tin tetrachloride activated by neodymium ions, into which the fissile material is introduced in the form of uranyl perchlorate, POCl 3 -SnCl 4 -Nd 3+ -UO 2 (ClO 4 ) 2 . It contains, by weight.

оксотрихлорид фосфора, POCl3 60 98
тетрахлорид олова, SnCl4 1 20
неодим 0,2 20
перхлорат уранила, UO2(ClO4)2 0,1 10
Материал имеет следующие характеристики:
время жизни возбужденного состояния, мкс 150 220
коэффициент поглощения на длине волны 1050 нм, см-1 (1 - 4)*10-3
эффективность преобразования энергии тяжелых заряженных частиц в энергию люминесценции, 0,1 3.phosphorus oxotrichloride, POCl 3 60 98
tin tetrachloride, SnCl 4 1 20
neodymium 0.2 20
uranyl perchlorate, UO 2 (ClO 4 ) 2 0.1 10
The material has the following characteristics:
lifetime of an excited state, μs 150 220
absorption coefficient at a wavelength of 1050 nm, cm -1 (1 - 4) * 10 -3
the efficiency of converting the energy of heavy charged particles into luminescence energy, 0.1 3.

Использование изобретения позволяет сохранить спектрально-люминесцентные и генерационные свойства ЛНЖ для оптических квантовых генераторов и усилителей и применить ЛНЖ в качестве активного материала в квантовых генераторах и усилителях с прямой ядерной накачкой лазерно-активной среды. The use of the invention allows to preserve the spectral-luminescent and lasing properties of VLF for optical quantum generators and amplifiers and to use VLF as an active material in quantum generators and amplifiers with direct nuclear pumping of a laser-active medium.

Claims (3)

1. Активный материал для жидкостных лазеров и усилителей с прямой ядерной накачкой на основе неорганических апротонных кислот, льюисовых кислот, ионов редкоземельных и актинидных элементов, отличающийся тем, что делящееся вещество введено в виде перхлоратов актинидных элементов. 1. The active material for liquid lasers and amplifiers with direct nuclear pumping based on inorganic aprotic acids, Lewis acids, ions of rare-earth and actinide elements, characterized in that the fissile substance is introduced in the form of actinide perchlorates. 2. Материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве делящегося вещества выбран перхлорат уранила. 2. The material according to claim 1, characterized in that uranyl perchlorate is selected as the fissile material. 3. Материал по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он содержит, мас. 3. The material according to claims 1 and 2, characterized in that it contains, by weight. Оксотрихлорид фосфора, POCl3 60 98
Тетрахлорид олова, SnCI4 1 20
Неодим 0,2 20,0
Перхлорат уранила, UO2(ClO4) 0,1 10,0иPhosphorus Oxotrichloride, POCl 3 60 98
Tin Tetrachloride, SnCI 4 1 20
Neodymium 0.2 20.0
Uranyl Perchlorate, UO 2 (ClO 4 ) 0.1 10.0 and
RU94022225/25A 1994-06-20 1994-06-20 Active material for fluid lasers and accelerators RU2075143C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94022225/25A RU2075143C1 (en) 1994-06-20 1994-06-20 Active material for fluid lasers and accelerators
PCT/RU1995/000021 WO1995035591A1 (en) 1994-06-20 1995-02-07 Active material for liquid lasers and amplifiers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94022225/25A RU2075143C1 (en) 1994-06-20 1994-06-20 Active material for fluid lasers and accelerators

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94022225A RU94022225A (en) 1996-06-27
RU2075143C1 true RU2075143C1 (en) 1997-03-10

Family

ID=20157140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94022225/25A RU2075143C1 (en) 1994-06-20 1994-06-20 Active material for fluid lasers and accelerators

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2075143C1 (en)
WO (1) WO1995035591A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785221C1 (en) * 2021-12-29 2022-12-05 Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Active medium of a high-energy diode-pumped liquid transport laser

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3534287A (en) * 1966-12-23 1970-10-13 Gen Telephone & Elect Liquid laser active medium
US3631361A (en) * 1968-07-22 1971-12-28 Singer Co Room temperature liquid laser
GB1210327A (en) * 1968-11-22 1970-10-28 Inst Radiotekh Elektron Active material capable of stimulated emission
FR2104917B1 (en) * 1970-09-04 1973-11-23 Comp Generale Electricite

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 330505, кл. H 01 S 3/14, 1966. Дьяченко И.И. и др. Препринт N 2193, ФЭИ.- Обнинск: 1991. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2785221C1 (en) * 2021-12-29 2022-12-05 Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Active medium of a high-energy diode-pumped liquid transport laser

Also Published As

Publication number Publication date
RU94022225A (en) 1996-06-27
WO1995035591A1 (en) 1995-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Reisfeld et al. Energy transfer from UO22+ to Sm3+ in phosphate glass
De Sousa et al. Er 3+: Yb 3+ codoped lead fluoroindogallate glasses for mid infrared and upconversion applications
Reisfeld Future technological applications of rare-earth-doped materials
Jalufka et al. Nuclear‐pumped 3He‐Ar laser excited by the 3He (n, p) 3H reaction
US4160956A (en) Nuclear-pumped uranyl salt laser
US3611188A (en) Ytterbium laser device
Alford Quenching of 6p (3/2)/sub 1/and 6p (5/2)/sub 2/levels of atomic xenon by rare gases
Ohwaki et al. 1.3 μm to visible upconversion in Dy3+‐and Er3+‐codoped BaCl2 phosphor
RU2075143C1 (en) Active material for fluid lasers and accelerators
Nostrand et al. Laser demonstrations of rare-earth ions in low-phonon chloride and sulfide crystals
Meng et al. Improvement of fluorescence characteristics of Er3+-doped fluoride glass by Ce3+ codoping
JPH07120830B2 (en) Laser system
US4091336A (en) Direct nuclear pumped laser
US4969154A (en) Room-temperature, flashpumped, 2 micron solid state laser with high slope efficiency
RU2398324C1 (en) Active material for liquid optical quantum generators and amplifiers
US3667068A (en) Nuclear charged self-sustaining laser
Zhekov et al. Lasing in Y3Al5O12: Er3+ (λ= 2.94 μm) crystals as a result of selective excitation of the lower active level
Seregin et al. Model of a nuclear-pumped liquid optical quantum amplifier
Pellé et al. Steady state analysis of photon avalanche effect
Tohmon et al. Energy transfer in Tm: Eu codoped fluorozirconate fiber
US4835787A (en) Fusion pumped light source
Louis et al. A New CW Laser at 2.82 μm, U3+/LiYF4: Laser Parameters
Noginov et al. Excitation mechanism of the upper/sup 1/D/sub 2/and/sup 3/P/sub 0/levels in Tm: Yb: BaY/sub 2/F/sub 8/laser crystal
CA2241422C (en) Compact high efficiency electrical power source
Krupke Specific heat loading in Nd: glass lasers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060621