SU1636740A1 - Способ определени неодима в гранате - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оптическим способам контрол  свойств лазерных материалов. Цель изобретени  - повышение точности определени  локальной концентрации неодима на поверхности лазерного кристалла.Кристалл облучают оптическим излучением и регистрируют интегральные сигналы люминесценции в двух спектральных диапазонах. 1 з.п.ф-лы. (Л

Description

Изобретение относитс  к способам контрол  свойств лазерных материалов.

Цель изобретени  - повышение точности определени  локальной концентрации неодима на поверхности лазерного кристалла.

Способ основан на устойчивой св зи ме оду изменением люминесцентных характеристик в спектральных област х 390-630 нм и 860-1500 нм и содержанием неодима в кристаллических матрицах при возбуждении в полосу f-d- переходов неодима. Указанна  св зь может быть объ снена наличием кросс- релаксационных процессов, привод щих к перераспределению заселенностей излучательных уровней мультиплетов (группы линий в области 390- 630 нм) и 4F 3/2 (область 860- 1500 нм) при возбуждении в области 210-240 нм.

Определение концентрации неодима по величине отношени  интенсивнос- тей указанных спектральных компонент дл  исследуемого кристалла, нормированной на величину аналогичного отношени  дл  нормировочного кристалла , позвол ет исключить нестабильность спектральных характеристик устройств, примен емых дл  разделени  и регистрации спектральных ком- понент люминесценции.

Пример 1. Возбуждают люминесценцию кристалла иттрий-алюминиевого граната, активированного неодимом излучением в области 210-240 нм в локальной области поверхности кристалла . Одновременно или последовательно измер ют интегральную интенсивность люминесценции неодима в диапазонах 390-630 нм и 860-1500 нм. Определ ют отношение указанных интенсивоэ

00

ОЭ

1

Јъ

нойтей люминесценции. По калибровочной кривой, полученной в идентичных услови х измерени  дл  образцов с известной концентрацией неодима, опре- дел ют локальную концентрацию неодима .

Пример 2. В идентичных услови х выполн ют операции по примеру 1 дл  исследуемого и нормировочного кристалла, а затем нормируют отношение указанных интенсивностей люминесценции дл  исследуемого кристалла на величину отношени  соответствующих интенсивностей люминесценции дл  нор- мировочного кристалла, и определ ют локальную концентрацию неодима по фор- муле (A-l), где С - концентраци  неодима в исследуемом кристалле; К - экспериментально определ емый ко- эффициент, величина которого зависит от размерности концентрации и типа кристаллической матрицы: А Очи/ /1Ји)/(11ц /1гн) отношение интенсивностей люминесценции с F 3/2 - уров н  Очц) и с 2F уровн  Оад) дл  исследуемого кристалла, нормированное на величину отношени  интенсивностей люминесценции с соответствующих уровней OJ(H, щ) дл  нормировоч ного кристалла. Полученна  зависимость в диапазоне концентраций (0,3- 1,7 ат.%) выражена формулой Сатв/ - 0,14±0,06)(А-1).°

Дополнительные измерени  показали, что указанна  зависимость сохран етс  дл  ортоалюмината иттри .

Таким образом, способ позвол ете помощью простых средств достичь высокой точности определени  локальной | концентрации неодима на поверхности лазерных кристаллов.

Claims (2)

1.Способ определени  неодима в гранате, включающий облучение исследуемого объекта- и регистрацию двух сигналов люминесценции, по величине отношени  которых с учетом градуировоч- ной зависимости проводитс  определение , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  локальной концентрации неодима на поверхности лазерного кристалла , i облучение ведут оптическим излучением с длиной волны 210240 нм и регистрируют интегральные значени  сигналов люминесценции -в пределах спектральных диапазонов 390-630 нм и 860-1500 нм, соответствующих переходам с двух энергетических уровней неодима.

2.Способ поп.1, о тли ч а ющ и и с   тем, что регистрируют сигналы люминесценции нормировочного кристалла с концентрацией неодима ат% и определ ет искомую концентрацию в исследуемом кристалле по величине отношени  сигналов люминесценции исследуемого кристалла, нормированной на величину аналогичного отношени  дл  нормировочного кристалла.