RU2548638C1 - Люминесцирующее стекло - Google Patents
Люминесцирующее стекло Download PDFInfo
- Publication number
- RU2548638C1 RU2548638C1 RU2014100820/03A RU2014100820A RU2548638C1 RU 2548638 C1 RU2548638 C1 RU 2548638C1 RU 2014100820/03 A RU2014100820/03 A RU 2014100820/03A RU 2014100820 A RU2014100820 A RU 2014100820A RU 2548638 C1 RU2548638 C1 RU 2548638C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- luminescence
- luminescent glass
- ultraviolet
- spectrum
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к оптическим материалам, в частности к составам алюмоборатных стекол, которые могут использоваться в качестве преобразователей ультрафиолетового и, возможно, рентгеновского излучения в квазибелый свет, а также в качестве стандартов для коррекции регистрируемых спектров люминесценции. Техническим результатом изобретения является создание люминесцирующего стекла, характеризующегося бесструктурной полосой люминесценции. Люминесцирующее стекло содержит B2O3, Al2O3, La2O3 и/или Y2O3 и Sb2O3 при следующем соотношении компонентов, мол.%: 58-67 B2O3, 22-32 Al2O3, 5-12 La2O3 и/или Y2O3 и сверх 100% 0,3-10 Sb2O3. 1 табл., 2 ил.
Description
Изобретение относится к оптическим материалам, в частности к составам алюмоборатных стекол, которые могут использоваться в качестве преобразователей ультрафиолетового и, возможно, рентгеновского излучения в квазибелый свет, а также в качестве стандартов для коррекции регистрируемых спектров люминесценции в ближней ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областях спектра.
Известно люминесцирующее стекло следующего состава, мол.%: (50-60) SiO2, (20-28) Al2O3, (4-10) Y2O3, (5-15) SnO2, (1-4) CuO (BY №7700).
Основным недостатком известного стекла является зависимость контура полосы люминесценции (положения максимумов и относительных интенсивностей составляющих индивидуальных полос, обусловленных ионами Sn2+ и Cu+) от длины волны возбуждения. Это делает проблематичным использование известного стекла в качестве люминесцентного стандарта для коррекции регистрируемых спектров люминесценции в ближней ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областях спектра.
Известно метафосфатное стекло состава, мол.%: 57,7 LiPO3 - 28,86 Al(РО3)3 - 10 Ва(РО3)2 - 2 La2O3 - 1,4 Sb2O3 (М. Elisa, В. Sava, A. Diaconu, D. Ursu, R. Patrascu. Fluorescence of copper, manganese and antimony ions in phosphate glass host // Journal of Non-Crystalline Solids 355 (2009) 1877-1879).
Недостатками являются узкая полоса (Δλ≈80 нм) видимой люминесценции при λ≈450 нм и существенный дрейф ее положения в зависимости от длины волны возбуждения. Это не позволяет использовать известное стекло для преобразования ультрафиолетового и, возможно, рентгеновского излучения в квазибелый свет, а также в качестве стандартов для коррекции регистрируемых спектров люминесценции в ближней ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областях спектра.
Известно стекло состава, мол.%: (50 TeO2 - 30 PbF2 - 20 AlF3) + (5 Yb2O3 - 0,2 Er2O3 - 0,5 Tm2O3) (Chengguo Ming, Feng Song, Xiaobin Ren, Liqun An, Yueting Qin. Tm3+/Er3+/Yb3+tri-doped TeO2-PbF2-AlF3 glass for white-light-emitting diode // Optics Communications, v. 304 (2013) p.80-82).
Стекло имеет узкие (Δλ≈16-26 нм) полосы люминесценции при λ≈475, 525, 546 и 659 нм, обусловленные ионами Er3+ и Tm3+. Это не позволяет использовать известное стекло для преобразования ультрафиолетового и, возможно, рентгеновского излучения в квазибелый свет, а также в качестве стандартов для коррекции регистрируемых спектров люминесценции в ближней ультрафиолетовой и видимой областях спектра. Кроме того, известное стекло содержит токсичные Те и Pb.
Наиболее близким к заявляемому стеклу по технической сущности является люминесцирующее стекло следующего состава, мол. %: (65-73) B2O3, (15-20) Al2O3, (8-15) La2O3 или Y2O3, (0,1-4) Sm2O3 (BY №14839).
Недостатком прототипа являются узкие (Δλ~15 нм) полосы люминесценции, обусловленные переходами 4G5/2→6Hj ионов активатора (Sm3+), наиболее интенсивные из которых лежат при λ≈563, 598 и 645 нм. Это не позволяет использовать прототип в качестве преобразователя ультрафиолетового и, возможно, рентгеновского излучения в квазибелый свет и стандарта для коррекции регистрируемых спектров люминесценции в ближней ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной области спектра.
Задачей предлагаемого изобретения является создание люминесцирующего стекла, характеризующегося бесструктурной полосой люминесценции, простирающейся от ближней ультрафиолетовой до ближней инфракрасной областей спектра и пригодного для использования в качестве преобразователя ультрафиолетового и, возможно, рентгеновского излучения в квазибелый свет, а также в качестве стандарта для коррекции регистрируемых спектров люминесценции в соответствующих областях спектра.
Для решения поставленной задачи люминесцирующее стекло, содержащее оксиды бора (B2O3), алюминия (Al2O3) и лантана (La2O3) и/или иттрия (Y2O3), дополнительно содержит оксид сурьмы (Sb2O3) при следующем соотношении компонентов, мол %: (58-67) B2O3, (22-32) Al2O3, (5-12) La2O3 и/или Y2O3 и сверх 100% (0,3-10) Sb2O3.
Исходные материалы смешивали в требуемом соотношении, а полученную шихту плавили на воздухе в платиновом тигле в течение 1 часа. Выработку осуществляли путем отлива расплава на металлическую плиту.
Уменьшение концентрации Sb2O3 ниже заявляемой нецелесообразно из-за низкой интенсивности люминесценции. Увеличение концентрации Sb2O3 сверх заявляемой нецелесообразно из-за концентрационного тушения люминесценции. Изменение концентрации остальных ингредиентов, в том числе замена La2O3 на Y2O3, в заявляемых пределах слабо влияет на спектр и интенсивность люминесценции заявляемого стекла.
Составы заявляемого люминесцирующего стекла, показатель поглощения k при λ=280 нм, интегральная интенсивность люминесценции 
и полуширина полосы люминесценции Δλ (измерены для образцов толщиной 1 мм при длине волны возбуждения λв=270 нм) представлены в таблице.
| Таблица | |||||||
| № образца | Состав, мол.% | k, см-1 | I, отн.ед. | Δλ, нм | |||
| B2O3 | Al2O3 | La2O3 и/или Y2O3 | Sb2O3 | ||||
| 1 | 67 | 22 | 11 | 0,3 | 3,5 | 0,3 | 280 |
| 2 | 63 | 27 | 9,5 | 0,5 | 7,6 | 0,7 | 300 |
| 3 | 60 | 30 | 10 | 1 | 14,7 | 1,0 | 320 |
| 4 | 58 | 32 | 10 | 3 | 48 | 0,6 | 330 |
| 5 | 62 | 28 | 5 | 5 | >75 | 0,4 | 330 |
| 6 | 59 | 29 | 12 | 10 | >100 | 0,1 | 350 |
На фигурах 1 и 2 изображены соответственно спектр светоослабления и «квантовые» спектры люминесценции при λв=270 нм (кривая 1) и возбуждения люминесценции при длине волны регистрации λр=450 нм (кривая 2) заявляемого стекла (образец №3).
Видно, что заявляемое люминесцирующее стекло характеризуется поглощением при λ≤350 нм и бесструктурной полосой люминесценции, простирающейся от ближней ультрафиолетовой до ближней инфракрасной области спектра. Следует отметить, что форма и положение данной полосы люминесценции слабо зависит от длины волны возбуждения. Это обеспечивает заявляемому люминесцирующему стеклу преимущество при использовании в качестве (1) преобразователей ультрафиолетового и, возможно, рентгеновского излучения в квазибелый свет, (2) стандартов для коррекции регистрируемых спектров люминесценции в ближней ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областях спектра. Кроме того, оно не содержит токсичных компонентов.
Claims (1)
- Люминесцирующее стекло, содержащее оксиды бора (B2O3), алюминия (Al2O3) и лантана (La2O3) и/или иттрия (Y2O3), отличающееся тем, что дополнительно содержит оксид сурьмы (Sb2O3) при следующем соотношении компонентов, мол.%:
B2O3 58-67 Al2O3 22-32 La2O3 и/или Y2O3 5-12 Sb2O3 0,3-10 сверх 100%
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014100820/03A RU2548638C1 (ru) | 2014-01-10 | 2014-01-10 | Люминесцирующее стекло |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014100820/03A RU2548638C1 (ru) | 2014-01-10 | 2014-01-10 | Люминесцирующее стекло |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2548638C1 true RU2548638C1 (ru) | 2015-04-20 |
Family
ID=53289423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014100820/03A RU2548638C1 (ru) | 2014-01-10 | 2014-01-10 | Люминесцирующее стекло |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2548638C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5747397A (en) * | 1996-11-04 | 1998-05-05 | Bay Glass Research | Optical glass |
| EP1760049A1 (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-07 | Ohara Inc. | Glass or fluorescent glass |
| RU2383503C1 (ru) * | 2008-11-19 | 2010-03-10 | Государственное Научное Учреждение "Институт Физики Имени Б.И. Степанова Национальной Академии Наук Беларуси" | Люминесцирующее германатное стекло |
-
2014
- 2014-01-10 RU RU2014100820/03A patent/RU2548638C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5747397A (en) * | 1996-11-04 | 1998-05-05 | Bay Glass Research | Optical glass |
| EP1760049A1 (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-07 | Ohara Inc. | Glass or fluorescent glass |
| RU2383503C1 (ru) * | 2008-11-19 | 2010-03-10 | Государственное Научное Учреждение "Институт Физики Имени Б.И. Степанова Национальной Академии Наук Беларуси" | Люминесцирующее германатное стекло |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Swapna et al. | Optical studies of Sm3+ ions doped zinc alumino bismuth borate glasses | |
| Vijayakumar et al. | Structural and luminescence studies on Dy3+ doped boro-phosphate glasses for white LED's and laser applications | |
| Ahamed et al. | Structural, thermal and optical investigations of Dy3+ ions doped lead containing lithium fluoroborate glasses for simulation of white light | |
| Rajesh et al. | Structural and luminescence properties of Dy3+ ion in strontium lithium bismuth borate glasses | |
| KR102391310B1 (ko) | 근적외선 형광 분말 및 상기 형광 분말을 함유하는 발광 장치 | |
| Dawaud et al. | Optical and structural properties of lithium sodium borate glasses doped Dy3+ ions | |
| Elisa et al. | Optical and structural characterization of samarium and europium-doped phosphate glasses | |
| Narwal et al. | Compositional dependence of white light emission in Dy3+ doped NaCl− BaO bismuth borate glasses | |
| Zhang et al. | Photoluminescence properties of Sm3+ ions doped oxyfluoride calcium borosilicate glasses | |
| Dongmei et al. | Spectroscopic properties and energy transfer of Nd3+/Ho3+-doped Ga2O3-GeO2 glass by codoping Yb3+ ion | |
| Massera et al. | New alternative route for the preparation of phosphate glasses with persistent luminescence properties | |
| RU2579056C1 (ru) | Люминесцирующая наностеклокерамика | |
| Karthikeyan et al. | Structural and luminescence behaviour of Er3+ doped telluro-fluoroborate glasses | |
| Dwivedi et al. | Spectroscopic study of Sm: Ce ions co-doped in barium fluoroborate glass | |
| CN111218279A (zh) | 一种Cr3+掺杂的近红外长余辉发光材料及制备和应用方法 | |
| Ghosh et al. | Realization of warm white light from Ce-Eu-Tb doped zinc fluoroboro silicate glass for lighting applications | |
| Hebbar et al. | Optical properties of Sm3+ doped in CaO-Al2O3-Na2O-BaO-B2O3 glasses for under-sea optical device applications | |
| Shen et al. | Dynamic colour and utilizable white fluorescence from Eu/Tb ions codoped lithium-yttrium-aluminium-silicate glasses | |
| Balakrishna et al. | Spectroscopic analysis of Ho3+ transitions in different modifier oxide based lithium–fluoro-borate glasses | |
| Venugopal et al. | Sm 3+ Doped Lithium Strontium Borate Glasses for Solid State Lighting Applications | |
| RU2548638C1 (ru) | Люминесцирующее стекло | |
| Noto et al. | Cathodoluminescence mapping and thermoluminescence of Pr3+ doped in a CaTiO3/CaGa2O4 composite phosphor | |
| JP2008201610A (ja) | 白色光発光材料および白色光発光装置 | |
| WO2014188847A1 (ja) | 広帯域発光材料及び白色光発光材料 | |
| Żmojda et al. | White Upconversion in Yb^3+//Tm^3+//Ho^3+ Co-Doped Antimony-Germanate Glasses |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160111 |