RU2786426C1 - Антистоксовый полимерный материал для визуализации инфракрасного лазерного излучения - Google Patents
Антистоксовый полимерный материал для визуализации инфракрасного лазерного излучения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2786426C1 RU2786426C1 RU2022115093A RU2022115093A RU2786426C1 RU 2786426 C1 RU2786426 C1 RU 2786426C1 RU 2022115093 A RU2022115093 A RU 2022115093A RU 2022115093 A RU2022115093 A RU 2022115093A RU 2786426 C1 RU2786426 C1 RU 2786426C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stokes
- laser radiation
- infrared laser
- ions
- phosphor
- Prior art date
Links
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 title abstract description 14
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title abstract 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 33
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 15
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 8
- SKQWEERDYRHPFP-UHFFFAOYSA-N [Y].S=O Chemical compound [Y].S=O SKQWEERDYRHPFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- FVRNDBHWWSPNOM-UHFFFAOYSA-L Strontium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Sr+2] FVRNDBHWWSPNOM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- HQHVZNOWXQGXIX-UHFFFAOYSA-J sodium;yttrium(3+);tetrafluoride Chemical compound [F-].[F-].[F-].[F-].[Na+].[Y+3] HQHVZNOWXQGXIX-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims abstract description 4
- 229910001637 strontium fluoride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 230000003595 spectral Effects 0.000 abstract description 30
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 abstract description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 10
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 8
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 6
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N (2R,3R,4S,5R,6S)-4,5-dimethoxy-2-(methoxymethyl)-3-[(2S,3R,4S,5R,6R)-3,4,5-trimethoxy-6-(methoxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2R,3R,4S,5R,6R)-4,5,6-trimethoxy-2-(methoxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxane Chemical compound CO[C@@H]1[C@@H](OC)[C@H](OC)[C@@H](COC)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](OC)[C@@H](OC)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OC)[C@H](OC)O[C@@H]2COC)OC)O[C@@H]1COC LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N 0.000 description 2
- PUOAETJYKQITMO-FYJGNVAPSA-N (3E)-1-[1-(4-fluorophenyl)ethyl]-3-[[3-methoxy-4-(4-methylimidazol-1-yl)phenyl]methylidene]piperidin-2-one Chemical compound C=1C=C(N2C=C(C)N=C2)C(OC)=CC=1\C=C(C1=O)/CCCN1C(C)C1=CC=C(F)C=C1 PUOAETJYKQITMO-FYJGNVAPSA-N 0.000 description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910015621 MoO Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001748 luminescence spectrum Methods 0.000 description 2
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L Calcium fluoride Chemical group [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N Gadolinium Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating Effects 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N molybdate Chemical compound [O-][Mo]([O-])(=O)=O MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum Chemical group [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к неорганической химии и лазерной технике и может быть использовано при изготовлении материалов для визуализации инфракрасного лазерного излучения в люминесценцию видимого диапазона при настройке источников лазерного излучения ближнего инфракрасного диапазона и юстировке лидарных систем зондирования. Антистоксовый полимерный материал для визуализации инфракрасного лазерного излучения получен смешиванием антистоксового люминофора, легированного ионами Er3+ и Tm3+, на основе оксисульфида иттрия, тетрафторида натрия-иттрия или фторида стронция и гранул полиэтилена низкого давления при следующем соотношении компонентов, масс. %: антистоксовый люминофор 10-70; гранулы полиэтилена низкого давления - остальное. Антистоксовый полимерный материал способен визуализировать ближнее инфракрасное лазерное излучение в спектральном диапазоне длин волн 780-1900 нм в люминесценцию видимого диапазона с высокой разрешающей способностью. 2 ил., 1 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к области лазерной техники, в частности, к материалам, позволяющим визуализировать инфракрасное (ИК) лазерное излучение в люминесценцию видимого диапазона, и может быть использовано для настройки источников лазерного излучения ИК диапазона, а также для юстировки лидарных систем зондирования.
Визуализация осуществляется путем воздействия лазерным излучением ИК диапазона на антистоксовый материал, имеющего спектральную полосу поглощения, максимально близкую к длине волны лазерного излучения. Антистоксовый полимерный материал получен путем смешивания и последующего прессования однородного полимерного экрана из смеси, содержащей антистоксовый люминофор, легированный ионами Er3+ (эрбия) и Tm3+ (туллия), и гранулы полиэтилена низкого давления (ПНД) в масс. % соотношении компонентов: антистоксовый люминофор 10-70, гранулы ПНД - остальное. Указанный антистоксовый полимерный материал способен визуализировать ИК лазерное излучение в спектральном диапазоне длин волн 780-1900 нм в люминесценцию видимого диапазона при высокой разрешающей способности.
В настоящее время известен ИК люминофор на основе оксисульфида Y3+ (иттрия), легированный ионами Er3+ и соактивированный ионами Ce3+ (церия), химический состав которого описывается обобщенной формулой Y2-x-yErxCeyO2S, где х=0,20-0,45; 1·10-4≤y≤5·10-3 (RU 2390535, МПК C09K 11/77, C09K 11/84, опубл. 27.05.2010).
Недостатком ИК люминофора является малый спектральный диапазон визуализации ИК лазерного излучения (900-980 нм) и минимальная интенсивность видимой антистоксовой люминесценции.
Известен многофункциональный антистоксовый люминофор с длительным послесвечением на основе оксисульфида Y3+, активированный ионами Ti4+ (титана) и коактивированный ионами Mg2+ (магния). Антистоксовый люминофор дополнительно содержит в катионной подрешетке трехвалентные ионы Yb3+ (иттербия) и Er3+ и имеет химический состав, соответствующий следующей эмпирической формуле: (Y1-x-yYbxEry)2О2S:Ti0,12,Mg0,04, где 0,01<X<0,05; 0,01<Y<0,05 (RU 2401860, МПК C09K 11/77, C09K 11/84, опубл. 20.10.2010).
Недостатком данного материала является ограниченный спектральный диапазон преобразования ИК лазерного излучения (900-980 нм) в видимую люминесценцию.
Также известен антистоксовый люминофор комплексного принципа действия на основе оксисульфидов Y3+, La3+ (лантана) и Gd3+ (гадолиния), активированный ионами Tm3+ и сенсибилизированный ионами Yb3+, который имеет следующий химический состав: (Ln1-x-y-d-cYbxTmyMe1 dMe2 c)2O2S, где Ln - по крайней мере один из ионов Y3+, La3+, Gd3+; Me1 - по крайней мере один из ионов элементов II группы Периодической системы Д.И. Менделеева - Са2+, Sr2+, Ва2+; Me2 - по крайней мере один из ионов элементов IV (Ti4+, Zr4+ (цирконий), Si4+ (кремний)) или V (Nb5+ (ниобий), Та5+ (тантал)) групп Периодической системы; 0,05≤х≤0,25; 0,0005≤у≤0,005; 0,01≤d≤0,1; 0,005≤c≤0,05 (RU 2610592, МПК C09K 11/84, опубл. 14.02.2017).
Основным недостатком данного антистоксового люминофора является невозможность визуализации ИК лазерного излучения в спектральном диапазоне выше 980 нм.
Известен антистоксовый материал, представляющий собой люминофор комплексного принципа действия на основе оксисульфидов Y3+, La3+ и Gd3+, активированный ионами Er3+ и сенсибилизированный ионами Yb3+, который имеет химический состав, соответствующий следующей эмпирической формуле: (Y1-x-y-z-d-cLnxYbyErzMe1 dMe2 c)2O2S, где Ln - один из ионов La3+, Gd3+; Me1 - один из ионов элементов II группы Периодической системы Д.И. Менделеева - Са2+, Sr2+, Ва2+; Me2 - один из ионов элементов IV (Ti4+, Zr4+, Si4+) или V (Nb5+, Та5+) группы Периодической системы Д.И. Менделеева; 0<x<0,6; 0,005≤y<0,1; 0,015≤z<0,15; 0,01≤d<0,1; 0,005≤с<0,05 (RU 2614687, МПК C09K 11/84, опубл. 28.03.2017).
Недостатком данного материала является ограниченный спектральный диапазон преобразования ИК лазерного излучения (790-820 нм и 940-980 нм) в люминесценцию видимого диапазона.
Также известен ИК люминофор комплексного принципа действия на основе оксисульфидов Y3+, La3+ и Gd3+, активированный ионами Er3+ и соактивированный ионами Се3+, химический состав которого описывается следующей формулой: (Y1-x-y-z-d-cLnxErуСеzMe1 dMe2 c)2O2S, где Ln - один из ионов La3+, Gd3+; Me1 - один из ионов элементов II группы Периодической системы Д.И. Менделеева - Са2+, Sr2+, Ва2+; Me2 - один из ионов элементов IV (Ti4+, Zr4+, Si4+) или V (Nb5+, Та5+) группы Периодической системы Д.И. Менделеева; 0<x≤0,6425; 0,05≤y≤0,2; 0,00005≤z≤0,0025; 0,01≤d≤0,1; 0,005≤с≤0,05 (RU 2614690, МПК C09K 11/84, опубл. 28.03.2017).
Недостаток данного люминофора заключается в невозможности визуализации ИК лазерного излучения в спектральном диапазоне выше 1550 нм и ограниченном интервале преобразования ИК лазерного излучения в видимую люминесценцию (790-820 нм и 1500-1550 нм).
Известен способ визуализации ИК излучения, основанный на облучении ИК лазерным излучением антистоксового люминофора на основе оксисульфида La3+, легированного ионами Er3+ и сенсибилизированного ионами Yb3+, подвергшегося воздействию внешнего магнитного поля напряженностью 200-400 кЭ (SU 845625, МПК G02F 2/02, опубл. 15.07.1983).
Недостатками известного способа является невозможность визуализировать ИК лазерное излучение в спектральном диапазоне выше 960 нм, а также дополнительное использование внешнего магнитного поля.
Известен антистоксовый люминофор на основе La2(MoO4)3 (молибдата лантана), активированный ионами Yb3+ и Er3+, дополнительно содержащий Na1+ (натрий), и его химический состав соответствует формуле: NaLа1-x-yYbxEry(MoO4)2, где х = 0,34-0,35; у = 0,01-0,05 (SU 857214, МПК C09K 11/475, опубл. 23.08.1981).
Основным недостатком известного антистоксового люминофора является ограниченный интервал преобразования ИК лазерного излучения (850-1130 нмм) в видимое свечение.
Также известен способ получения видимого излучения путем облучения антистоксового люминофора ИК излучением в спектральном диапазоне 940-1030 нм. В качестве антистоксового люминофора используется неорганический материал, представляющий собой оксисульфид иттрия, легированный трехвалентными ионами иттербия и эрбия Y1.9O2S:Er0.05,Yb0.05, со спектральной полосой поглощения, близко расположенной к спектральной полосе ИК лазерного излучения (RU 2313157, МПК H01L 33/00, опубл. 20.12.2007).
Недостатками известного способа является ограниченность визуализации ИК лазерного излучения в спектральном диапазоне до 1030 нм, а также технологические трудности, возникающие при синтезе оксисульфидов иттрия.
Известен антистоксовый люминофор для визуализации ИК лазерного излучения, получаемый путем смешивания порошков антистоксового люминофора марки Ф(а) СД-546-2 в количестве 1-99 масс. % и фторидного люминофора со структурой флюорита, легированного ионами Но3+ (гольмия) – остальное. Химический состав фторидного люминофора соответствует следующей эмпирической формуле: M1-xHoxF2+x, где M выбирают из группы, состоящей из Ca2+, Sr2+ и Ba2+, взятых порознь или совместно; 0,01≤x≤0,90. Данный антистоксовый люминофор способен безынерционно преобразовывать ИК лазерное излучение в спектральном диапазоне длин волн 780-1650 нм и 1850-2150 нм в люминесценцию видимого диапазона длин волн при высокой разрешающей способности (RU 2700069, МПК C09K 11/55, C09K 11/84, C09K 11/85, опубл. 12.09.2019).
Основным недостатком данного антистоксового люминофора является ограниченный спектральный диапазон преобразования ИК лазерного излучения и вследствие этого невозможность визуализировать излучение в спектральном диапазоне от 1650 нм до 1850 нм.
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является антистоксовый материал для визуализации ИК излучения, представляющий собой тонкие прозрачные полимер-неорганические композитные пленки, получаемые методом полива на подложку из полистирола коллоидного раствора, формируемого путем перемешивания основных компонент при следующем соотношении, масс. %: ап-конверсионные частицы Ca1-xHoxF2+x при х=0.06÷0.08 (30.5÷61.3 - в пересчете на Но 4÷8), нанокристаллы целлюлозы (НКЦ) - 5.0±8.0 и метилцеллюлоза (МЦЛ) - остальное. Данный антистоксовый материал обеспечивает возможность визуализации двухмикронного лазерного излучения (1800÷2150 нм) в излучение видимого диапазона (635÷670 нм) с высокой интенсивностью люминесценции и высоким порогом лазерной прочности (RU 2661553, МПК G02F 1/355, G02F 2/02, опубл. 17.07.2018).
Основным недостатком данного антистоксового материала является ограниченный спектральный диапазон визуализации ИК лазерного излучения (1800÷2150 нм). В результате, данный материал не способен преобразовывать ИК лазерное излучение в спектральном интервале 780÷1800 нм.
Проведенный патентный поиск показал, что в настоящее время отсутствуют материалы, способные визуализировать ИК лазерное излучение в спектральном диапазоне длин волн 780-1900 нм в люминесценцию видимого диапазона спектра с высокой разрешающей способностью.
Технический результат заявленного изобретения заключается в создании антистоксового полимерного материала, способного визуализировать ИК лазерное излучение в спектральном диапазоне длин волн 780-1900 нм в люминесценцию видимого диапазона с высокой разрешающей способностью.
Указанный технический результат достигается за счет использования в качестве преобразователя ИК лазерного излучения антистоксового люминофора, легированного ионами Er3+ и Tm3+, обладающего интенсивной антистоксовой люминесценцией в видимой области спектра.
Сущность изобретения заключается в том, что антистоксовый полимерный материал для визуализации ИК лазерного излучения получен путем смешиванием антистоксового люминофора, легированного ионами Er3+ и Tm3+, на основе оксисульфида иттрия, тетрафторида натрия-иттрия или фторида стронция, и гранул полиэтилена низкого давления, при следующем соотношении компонентов, масс. %:
антистоксовый люминофор 10-70
гранулы полиэтилена низкого давления остальное.
В табл. 1 приведены спектрально-люминесцентные и светотехнические характеристики антистоксового полимерного материала; на фиг. 1 показан спектр люминесценции антистоксового полимерного материала в видимом спектральном диапазоне длин волн при возбуждении ИК лазерным излучением с длиной волны 1531,8 нм; на фиг. 2 представлен спектр люминесценции антистоксового полимерного материала в видимом спектральном диапазоне длин волн при возбуждении ИК лазерным излучением с длиной волны 1645 нм.
Для приготовления антистоксового полимерного материала используются следующие материалы:
- Антистоксовый люминофор, легированный ионами Er3+ и Tm3+. Основные характеристики: средний размер частиц 100 нм, область эффективного возбуждения 780-1900 нм;
- гранулы полиэтилена низкого давления (ПНД) марки 273-83 производства ПАО «Казаньоргсинтез» по ТУ 2243-104-00203335-2005;
Заявленное изобретение поясняется следующими примерами.
Пример 1. Для изготовления антистоксового полимерного материала используются антистоксовый люминофор на основе оксисульфида иттрия (Y2O2S), легированного ионами Er3+ и Tm3+ в количестве 500 г и гранулы ПНД в количестве 500 г. Из данных компонентов путем смешивания и последующего прессования при температуре 150°C получается антистоксовый полимерный материал шириной 10 см и толщиной 250 мкм. Спектральный диапазон работы материала составляет 780-1900 нм.
Пример 2. Для изготовления антистоксового полимерного материала используются антистоксовый люминофор на основе тетрафторида натрия-иттрия (NaYF4), легированный ионами Er3+ и Tm3+ в количестве 500 г и гранулы ПНД в количестве 500 г. Из данных компонентов путем смешивания и последующего прессования при температуре 150°C получается антистоксовый полимерный материал шириной 10 см и толщиной 250 мкм. Спектральный диапазон работы материала составляет 780-1900 нм.
Пример 3. Для изготовления антистоксового полимерного материала используются антистоксовый люминофор на основе фторида стронция (SrF2), легированный ионами Er3+ и Tm3+ в количестве 500 г и гранулы ПНД в количестве 500 г. Смесь, содержащую антистоксовый люминофор и гранулы ПНД получают путем смешивания в смесителе HAAKE PolyLab Rheomix 600 OS с роторами Roller при температуре 130°С с последующим компаундированием и формированием полимерной нити с антистоксовым люминофором с помощью экструдера HAAKE Rheomix OS. Далее полученная полимерная нить с антистоксовым люминофором измельчается на гранулы с помощью гранулятора Thermo Scientific Pharma 24 TSG, и впоследствии гранулы ПНД с антистоксовым люминофором помещаются на разогретые плиты гидравлического пресса Gibitre Instruments и при усилии пресса 100 кН и температуре 150°C методом горячего прессования изготавливается антистоксовый полимерный материал шириной 10 см и толщиной 250 мкм. Спектральный диапазон работы материала составляет 780-1900 нм.
Спектральный диапазон работы антистоксового полимерного материала определяется на основании спектров отражения и люминесценции, полученных с помощью сканирующего двухлучевого спектрофотометра Perkin Elmer Lambda 950 и с помощью возбуждения ИК лазерными источниками на длинах волн 1531,8 нм и 1645 нм соответственно.
Спектральную чувствительность антистоксового полимерного материала определяют, как минимальную плотность мощности падающего ИК лазерного излучения, при которой еще наблюдается видимое свечение. Спектральная чувствительность зависит от длины волны падающего ИК лазерного излучения. Мощность падающего ИК лазерного излучения измеряется с помощью измерителя мощности S405C. Радиус лазерного пучка измеряется с помощью метода «нож Фуко».
Из анализа данных, представленных в табл. 1, следует, что разработанный антистоксовый полимерный материал способен преобразовывать (визуализировать) ИК лазерное излучение в спектральном диапазоне длин волн 780-1900 нм.
По сравнению с наиболее близким техническим решением, заявленное изобретение позволяет визуализировать ИК лазерное излучение в спектральном диапазоне длин волн от 780 нм до 1900 нм в люминесценцию видимого диапазона с высокой разрешающей способностью.
| Таблица 1 | ||
| Наименование характеристики |
Значение | |
| Прототип | Заявленное решение | |
| Спектральный диапазон работы, нм | 1800-2150 | 780-1900 |
| Спектральная чувствительность, Вт/см2 | - | 101*10-6 (1531,8 нм) 240*10-6 (1645 нм) |
| Цветовые координаты х, у | - | х=0,6414 у=0,3471 (1531,8 нм) х=0,4532 у=0,3803 (1645 нм) |
| Цветовая температура, К | - | 2522 (1531,8 нм) 2548 (1645 нм) |
Claims (2)
- Антистоксовый полимерный материал для визуализации инфракрасного лазерного излучения, полученный смешиванием антистоксового люминофора, легированного ионами Er3+ и Tm3+, на основе оксисульфида иттрия, тетрафторида натрия-иттрия или фторида стронция и гранул полиэтилена низкого давления при следующем соотношении компонентов, масс. %:
-
антистоксовый люминофор 10-70 гранулы полиэтилена низкого давления остальное.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2786426C1 true RU2786426C1 (ru) | 2022-12-21 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU845625A1 (ru) * | 1979-12-25 | 1983-07-15 | Институт физики твердого тела и полупроводников АН БССР | Способ визуализации инфракрасного излучени |
| US6153665A (en) * | 1998-10-26 | 2000-11-28 | Ram Phosphorix Llc | Doped polymer sheeting for covering hotbeds and greenhouses and method of fabrication of such |
| RU2505579C1 (ru) * | 2012-08-08 | 2014-01-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокомолекулярных соединений Российской академии наук | Люминесцентные композитные покрытия |
| RU2661553C1 (ru) * | 2017-08-07 | 2018-07-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук" (ИОФ РАН) | Материал для визуализации ИК-излучения и способ его получения |
| RU2700069C1 (ru) * | 2018-08-01 | 2019-09-12 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Фотонные Технологические Системы" | Антистоксовый люминофор для визуализации инфракрасного лазерного излучения |
| WO2019246251A2 (en) * | 2018-06-19 | 2019-12-26 | MELD Manufacturing Corporation | Solid-state methods of joining dissimilar materials and parts and solid-state additive manufacturing of coatings and parts with in situ generated taggant features |
| US20220041839A1 (en) * | 2018-11-30 | 2022-02-10 | Shpp Global Technologies B.V. | Compositions including a laser marking additive and systems and methods of laser marking the compositions |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU845625A1 (ru) * | 1979-12-25 | 1983-07-15 | Институт физики твердого тела и полупроводников АН БССР | Способ визуализации инфракрасного излучени |
| US6153665A (en) * | 1998-10-26 | 2000-11-28 | Ram Phosphorix Llc | Doped polymer sheeting for covering hotbeds and greenhouses and method of fabrication of such |
| RU2505579C1 (ru) * | 2012-08-08 | 2014-01-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокомолекулярных соединений Российской академии наук | Люминесцентные композитные покрытия |
| RU2661553C1 (ru) * | 2017-08-07 | 2018-07-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук" (ИОФ РАН) | Материал для визуализации ИК-излучения и способ его получения |
| WO2019246251A2 (en) * | 2018-06-19 | 2019-12-26 | MELD Manufacturing Corporation | Solid-state methods of joining dissimilar materials and parts and solid-state additive manufacturing of coatings and parts with in situ generated taggant features |
| RU2700069C1 (ru) * | 2018-08-01 | 2019-09-12 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Фотонные Технологические Системы" | Антистоксовый люминофор для визуализации инфракрасного лазерного излучения |
| US20220041839A1 (en) * | 2018-11-30 | 2022-02-10 | Shpp Global Technologies B.V. | Compositions including a laser marking additive and systems and methods of laser marking the compositions |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mahata et al. | YVO 4: Er 3+/Yb 3+ phosphor for multifunctional applications | |
| DE1952812C2 (de) | Röntgenbildwandler-Leuchtschirm mit einem Terbium-aktivierten Leuchtstoff | |
| Mahalingam et al. | Enhancing upconverted white light in Tm3+/Yb3+/Ho3+-doped GdVO4 nanocrystals via incorporation of Li+ ions | |
| Liu et al. | Disguise as fluorescent powder: Ultraviolet-B persistent luminescence material without visible light for advanced information encryption and anti-counterfeiting applications | |
| Heiba et al. | Effect of gamma radiation on structural and optical parameters of Sm 2 O 3: Mn/PVA nanocomposite film | |
| Lyapin et al. | Infrared-to-visible upconversion luminescence in SrF 2: Er powders upon excitation of the 4 I 13/2 level | |
| DE69502832T2 (de) | Photostimulierbarer phosphorschirm für zweier-strahlenenergien-aufnahme | |
| Wang et al. | A bifunctional phosphor Sr3Sn2O7: Eu3+: Red luminescence and photochromism properties | |
| Zhang et al. | Inorganic photochromism material SrHfO3: Er3+ integrating multiple optical behaviors for multimodal anti-counterfeiting | |
| Kaur et al. | A review report on medical imaging phosphors | |
| RU2786426C1 (ru) | Антистоксовый полимерный материал для визуализации инфракрасного лазерного излучения | |
| DE69020834T2 (de) | Stimulierbarer Phosphor, Verfahren zur Herstellung und Anwendung desselben. | |
| Mentasti et al. | Development of a simple process to obtain luminescent YVO4: Eu3+ nanoparticles for Fiber Optic Dosimetry | |
| Hora et al. | Effect of the PVA (polyvinyl alcohol) concentration on the optical properties of Eu-doped YAG phosphors | |
| Rodrigues et al. | Self-supported films of poly (methyl methacrylate)(PMMA) containing TmIII-doped upconverting core@ shell nanoparticles as high sensitivity temperature optical probe | |
| JPS5869281A (ja) | オキシハライド螢光体 | |
| Peng et al. | Novel orange red phosphor BaLaGaO4: Sm3+ with high quantum efficiency and good thermal stability for indoor illumination and anti-counterfeiting inks applications | |
| Wei et al. | Realization of multiple luminescence manipulation in tungsten bronze oxides based on photochromism toward real-time, reversible, and fast processes | |
| Chen et al. | Photochromic ceramics for multimode detection of UV-VIS radiation dose | |
| EP3260895A1 (en) | Wavelength conversion member and photovoltaic device using same | |
| Kaur et al. | Investigation of photochromic behavior of biodegradable MoO3/Sg-St nanocomposites | |
| RU2700069C1 (ru) | Антистоксовый люминофор для визуализации инфракрасного лазерного излучения | |
| Wang et al. | Enhanced non-contact optical temperature sensing performance based on upconversion luminescence in Ho 3+/Yb 3+ codoped ferroelectric 0.94 Na 0.5 Bi 0.5 TiO 3-0.06 BaTiO 3 | |
| DE69800246T2 (de) | Röntgenstrahl-Verstärkungsschirm basierend auf Barium-Hafnium-Zirkoniumphosphat | |
| JPS59126299A (ja) | 放射線像変換パネルの製造法 |