WO2022260554A1 - Способ наблюдения внутренней структуры прозрачных объектов с высоким показателем преломления - Google Patents
Способ наблюдения внутренней структуры прозрачных объектов с высоким показателем преломления Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022260554A1 WO2022260554A1 PCT/RU2022/000162 RU2022000162W WO2022260554A1 WO 2022260554 A1 WO2022260554 A1 WO 2022260554A1 RU 2022000162 W RU2022000162 W RU 2022000162W WO 2022260554 A1 WO2022260554 A1 WO 2022260554A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- transparent
- plate
- refractive index
- transparent object
- internal structure
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052968 proustite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(I) oxide Inorganic materials [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 3
- NZZFYRREKKOMAT-UHFFFAOYSA-N diiodomethane Chemical compound ICI NZZFYRREKKOMAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010437 gem Substances 0.000 description 3
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 3
- CXWXQJXEFPUFDZ-UHFFFAOYSA-N tetralin Chemical compound C1=CC=C2CCCCC2=C1 CXWXQJXEFPUFDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- DIKBFYAXUHHXCS-UHFFFAOYSA-N bromoform Chemical compound BrC(Br)Br DIKBFYAXUHHXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N decalin Chemical compound C1CCCC2CCCCC21 NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UAYWVJHJZHQCIE-UHFFFAOYSA-L zinc iodide Chemical compound I[Zn]I UAYWVJHJZHQCIE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N (fluoren-9-ylideneamino) n-naphthalen-1-ylcarbamate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=NOC(=O)NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEQXNNJHMWSZHK-UHFFFAOYSA-L 1,3,2,4$l^{2}-dioxathiaplumbetane 2,2-dioxide Chemical compound [Pb+2].[O-]S([O-])(=O)=O KEQXNNJHMWSZHK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910017356 Fe2C Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 1
- KJSHFMYUDUTYBP-UHFFFAOYSA-N [AsH3].Br.Br.Br Chemical compound [AsH3].Br.Br.Br KJSHFMYUDUTYBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052924 anglesite Inorganic materials 0.000 description 1
- CUGMJFZCCDSABL-UHFFFAOYSA-N arsenic(3+);trisulfide Chemical compound [S-2].[S-2].[S-2].[As+3].[As+3] CUGMJFZCCDSABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229950005228 bromoform Drugs 0.000 description 1
- OKIIEJOIXGHUKX-UHFFFAOYSA-L cadmium iodide Chemical class [Cd+2].[I-].[I-] OKIIEJOIXGHUKX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LBJNMUFDOHXDFG-UHFFFAOYSA-N copper;hydrate Chemical compound O.[Cu].[Cu] LBJNMUFDOHXDFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000010987 cubic zirconia Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 229910001751 gemstone Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910001511 metal iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 210000002568 pbsc Anatomy 0.000 description 1
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052950 sphalerite Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- PXXNTAGJWPJAGM-UHFFFAOYSA-N vertaline Natural products C1C2C=3C=C(OC)C(OC)=CC=3OC(C=C3)=CC=C3CCC(=O)OC1CC1N2CCCC1 PXXNTAGJWPJAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/02—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of crystals, e.g. rock-salt, semi-conductors
Definitions
- the invention relates to methods for creating immersion systems for optical diagnostics of transparent objects with a high refractive index, including precious stones, as well as for visualizing the internal structure of such objects by microscopy and introducing optical radiation into such objects, including for their laser modification and for local optical excitation.
- Immersion compositions are widely used in the study of various objects by optical methods - primarily in microscopy and spectroscopy [O.V. Egorova, Immersion method of microscopic observation. Review. Gosstandart, Moscow, Russia]. Dozens of different liquid immersion formulations are commercially available, but their refractive index barely exceeds 1.8
- the disadvantage of this liquid is the fragility of maintaining its high optical properties, since after a few days complexes are formed in the liquid that change its optical properties.
- a known method of deep plastic deformation of crystalline bodies to create optical elements of complex geometry [Basiev T.T., Doroshenko M.E., Kuznetsov S.V., Konyushkin V.A., Osiko V.V., Fedorov P.P. Ceramic laser microstructured material with a twin nanostructure and method for its manufacture. Patent for invention N RU 2358045].
- the method of deep plastic deformation has been successfully used for the development of ceramic optical waveguides [Konyushkin V.A., Nakladov A.N., Konyushkin D.V., Doroshenko M.E., Osiko V.V., Karasik A.Ya.
- the phenomenon of deep plastic deformation of crystals under the action of temperature makes it possible to manufacture optical elements with complex geometry, for example, spherical, from flat blanks by this method.
- the technical problem of the claimed invention is to create a method for observing the internal structure of transparent objects with a refractive index n more than 2.1, including precious stones, as well as a method for introducing optical radiation without distortion into such objects for their laser modification or for local photoexcitation.
- the technical result consists in solving the specified technical problem.
- the specified technical result is implemented in a method for observing the internal structure of transparent objects with a high refractive index, which consists in the fact that using a press, at an elevated temperature in an inert gas atmosphere, or in a vacuum, the specified transparent object is placed on at least one plate of immersion powder in the composition of which includes a crystalline material having an absolute refractive index of more than 2.1 and press the specified transparent object into the said at least one plate on the smooth surface of at least one plate, at least one optical window is formed, the internal structure of the specified transparent object is observed by introducing optical radiation into the transparent object through the formed at least one optical window.
- An optical window is created on a transparent plate after pressing by mechanical processing - grinding, polishing.
- a cylindrical hole is preliminarily made according to the dimensions of the transparent object of observation.
- the transparent plate consists of ZnS, GaP, FeO3, C112O, Ag3AsS3, ZnSe, TiO 2 , SrTiO 3 , GaN, Pb 5 [Y0 4 ]3C1.
- the process is carried out in an atmosphere of high-purity argon flow.
- the process is carried out in vacuum at a pressure of 10'1 - 10'3 mm Hg.
- the process of applying the load on the press lasts for 5-300 seconds.
- the process is carried out at temperatures of 300-1100 °C.
- FIG. 1 shows a diagram of the refraction of rays at the boundary of an object.
- FIG. 2 shows a diagram of the implementation of the claimed invention in the case of one plate.
- the refractive index on both sides of the interface is the same, so the refraction of the rays does not occur (figure 1).
- the rays are refracted at an inhomogeneous boundary of an object, for example, a natural gemstone, due to the difference in refractive indices.
- a solid crystalline substance with a refractive index close to the refractive index of the object For example, if the object is diamond (refractive index 2.42), zinc sulfide ZnS or zinc selenide ZnSe (refractive index 2.6-2.4) is used.
- GaP, Fe2C>3, ⁇ 112 ⁇ , Ag3AsS3, ZnSe, T1O2, SrTiCb, GaN, Pb 5 [V0 4 ] 3 Cl can also be used.
- the immersion composition for example, ZnSe
- the object 1 is pressed into the immersion composition 2 using a press 3 at an elevated temperature, for example 300-1100 ° C in an inert gas atmosphere, for example, high-purity argon, or in a vacuum.
- an inert gas atmosphere for example, high-purity argon
- a transparent object is placed between two plates of the immersion composition and pressed at an elevated temperature in an inert gas atmosphere or in a vacuum.
- the object Due to the plasticity of the material of the immersion composition, the object is pressed into it with the formation of an optical contact at the boundary. At the same time, due to the smooth surface 4, at least one optical window 5 is formed. Optical contact is formed between the solid immersion composition and the object, and the transmitted rays 6 do not experience refraction. In the upper plate of crystalline material, a cylindrical hole is preliminarily made according to the dimensions of the transparent object of observation.
- the internal structure of the object is observed using standard microscopy techniques through the formed optical window on the surface of a transparent plate, the solid immersion medium of which provides this possibility due to the absence of refraction of rays on the curvilinear surface of the transparent object.
- the input of radiation into a transparent object is made through the formed optical window on the surface of a solid immersion medium (transparent plate) in the form of a converging, parallel, or converging beam, depending on the specific technical task. Due to the absence of refraction of rays on the curvilinear surface of a transparent object, there is no distortion of the beam type on it, and it continues to propagate inside the investigated transparent object practically unchanged. Since the immersion composition is in the solid phase, there is no strong adhesion to the surface of the transparent object. In addition, the immersion composition is usually less durable than the object, and therefore it is easily removed mechanically. Alternatively, it can be removed chemically with a solvent that dissolves the solid immersion medium but does not affect the transparent object under investigation.
- an optical window 5 is created on the immersion composition after pressing by mechanical processing - grinding, polishing, for example, according to the method of RU 2338014 C2.
- the object is placed between two transparent plates of a solid immersion composition and pressed at an elevated temperature.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу наблюдения внутренней структуры прозрачных объектов с высоким показателем преломления, заключающемуся в том, что с помощью пресса при повышенной температуре в атмосфере инертного газа, либо в вакууме, указанный прозрачный объект размещают на по меньшей мере одной пластине из иммерсионного порошка, в состав которого входит кристаллический материал, имеющий абсолютный показатель преломления п более 2.1, и вдавливают указанный прозрачный объект в упомянутую по меньшей мере одну пластину, на гладкой поверхности по меньшей мере одной пластины формируют по меньшей мере одно оптическое окно, осуществляют наблюдение внутренней структуры указанного прозрачного объекта посредством ввода оптического излучения внутрь прозрачного объекта сквозь сформированное по меньшей мере одно оптическое окно.
Description
Способ наблюдения внутренней структуры прозрачных объектов с высоким показателем преломления
Изобретение относится к способам создания иммерсионных систем для оптической диагностики прозрачных объектов с высоким показателем преломления, в том числе, драгоценных камней, а также для визуализации внутренней структуры таких объектов методами микроскопии и ввода оптического излучения внутрь таких объектов, в том числе, для их лазерной модификации и для локального оптического возбуждения.
Иммерсионные составы широко используются при исследованиях различных объектов оптическими методами - прежде всего в микроскопии и спектроскопии [О.В. Егорова, Иммерсионный метод микроскопического наблюдения. Обзор. Госстандарт, Москва, Россия]. Коммерчески доступны десятки различных жидких иммерсионных составов, однако их показатель преломления практически не превышает 1,8
[htps://www.cargille.com/refractive-index-liquids/]. При этом за последние несколько десятков лет не появилось принципиально новых иммерсионных жидкостей со сколько-нибудь существенно отличающимися параметрами. Большинство применяемых на данный момент составов, в том числе и с высокими показателями преломления около 1,8 - 2, были известны уже в первой половине 20-го века.
Известны иммерсионные жидкости на основе белого фосфора, йодистого метилена, органических растворителей b-бромнафталина, бромоформа, декалина, тетралина, которые имеют высокий показатель преломления (более 1,5) (Справочник химика, т.4, М.-Л.: Химия, с.821). К недостаткам этих жидкостей относится их высокая токсичность, чрезвычайная ядовитость, взрывоопасность и дороговизна.
Известны высокопреломляющие жидкости Мейровитца (Геологический словарь. - М.: Недра. Под ред. К.Н. Паффенгольца и др., 1978, т.1, 486 с.) на основе селена Se, сульфида мышьяка AS2S3, бромида
мышьяка АБВГЗ и йодистого метилена CH2I2, а также иммерсионные жидкости на основе йодистого метилена CH2I2, содержащие белый фосфор, бромид мышьяка АБВГЗ, сульфид мышьяка AS2S3, серу, йодид олова S11I4 и йодид сурьмы Sbl3. Существуют жидкости (например, ЗегВгг) с показателем преломления равным 2,1. Эти жидкости являются очень токсичными и быстро разлагаются под действием света.
Известны более дешевые и безопасные жидкости на основе йодидов металлов. Например, водный раствор йодидов калия и кадмия, и хлористого цинка с максимальным показателем преломления п=1.625 (Авторское свидетельство СССР N 948994, МПКЗ: С09К 3/00 и G01M 11/00, опубликованное 07.08.1982). Несмотря на достаточную стабильность этой жидкости, она не позволяет получить более высокие показатели преломления одновременно с большими значениями вязкости.
Известна менее стабильная жидкость в виде водного раствора йодида цинка с показателем преломления п=1.64 (Патент РФ N°2051940, МПК6: С09К 3/00, G02B 1/ 06 и G01M 1/00, опубликованный 10.01.1996). Недостатком этой жидкости является недолговечность сохранения ее высоких оптических свойств, так как через несколько дней в жидкости образуются комплексы, меняющие ее оптические свойства
На данный момент не известны жидкости с показателем преломленияп выше 2,1. Таким образом, невозможно их использование для прозрачных объектов с более высоким показателем преломления, например, для алмаза, (п = 2,40-2,46) в видимом диапазоне спектра [Васильев Л. А., Белых З.П. Алмазы, их свойства и применение - Москва: Недра, 1983].
Известен способ глубокой пластической деформации кристаллических тел для создания оптических элементов сложной геометрии [Басиев Т.Т., Дорошенко М.Е., Кузнецов С. В., Конюшкин В. А., Осико В. В., Федоров П.П. Керамический лазерный микроструктурированный материал с двойниковой наноструктурой и способ его изготовления. Патент на изобретение N RU 2358045]. Способ глубокой пластической деформации успешно использован
для разработки керамических оптических волноводов [Конюшкин В.А., Накладов А.Н., Конюшкин Д.В., Дорошенко М.Е., Осико В. В., Карасик А.Я. Керамические планарные волноводные структуры для усилителей и лазеров // Квант, электроника. 2013. Т. 43. JSfa 1. С. 60-62.]. Явление глубокой пластической деформации кристаллов под действием температуры позволяет из плоских заготовок изготавливать таким методом оптические элементы со сложной геометрией, например сферической.
Техническая проблема заявленного изобретения заключается в создании способа для наблюдения внутренней структуры прозрачных объектов с показателем преломления п более 2.1, в том числе драгоценных камней, а также способа ввода оптического излучения без искажения в такие объекты для их лазерной модификации или для локального фотовозбуждения.
Технический результат заключается в решении указанной технической проблемы.
Указанный технический результат реализуется в способе наблюдения внутренней структуры прозрачных объектов с высоким показателем преломления заключающийся в том, что с помощью пресса, при повышенной температуре в атмосфере инертного газа, либо в вакууме, указанный прозрачный объект размещают на по меньшей мере одной пластине из иммерсионного порошка в состав которого входит кристаллический материал, имеющий абсолютный показатель преломления п более 2.1 и вдавливают указанный прозрачный объект в упомянутую по меньшей мере одну пластину на гладкой поверхности по меньшей мере одной пластины формируют по меньшей мере одно оптическое окно, осуществляют наблюдение внутренней структуры указанного прозрачного объекта посредством ввода оптического излучения внутрь прозрачного объекта сквозь сформированное по меньшей мере одно оптическое окно.
Оптическое окно создают на прозрачной пластинке после прессования путем механической обработки - шлифовки, полировки.
В пластине из кристаллического материала предварительно изготавливают цилиндрическое отверстие согласно размерам прозрачного объекта наблюдения.
Прозрачная пластинка состоит из ZnS ,GaP, БегОз, С112О, Ag3AsS3, ZnSe, ТЮ2, SrTi03, GaN, РЬ5[У04]зС1.
Процесс проводится в атмосфере потока высокочистого аргона.
Процесс проводится в вакууме при давлении 10'1 - 10‘3 мм рт.ст.
Процесс приложения нагрузки на пресс длится в течении 5-300 сек.
Процесс проводится при температурах 300-1100 °С.
Заявленное изобретения поясняется с использованием поясняющих материалов, где:
На фиг. 1 показана схема преломления лучей на границе объекта.
На фиг. 2 показана схема реализации заявленного изобретения в случае одной пластинки.
При использовании иммерсионного состава показатель преломления по обе стороны границы раздела одинаков, поэтому преломления лучей не происходит (фиг.1).
Отсутствие преломления на границе позволяет визуализировать внутреннюю структуру объекта, а также вводить внутрь него лучи.
Без использования иммерсионного состава лучи преломляются на неоднородной границе объекта, например, природного драгоценного камня за счет разницы показателей преломления.
Кроме алмаза объектами наблюдения могут быть другие материалы с высоким показателем преломления, для которых затруднительно использование «классических» жидких иммерсионных составов: куприт (СигО, п=2.848), прустит (Ag3AsS3, п=2.792), фианит (ZrC>2, п=2.17), англезит (PbSC>4, п= 1.877 - 1.894) и др.
Для реализации способа наблюдения внутренней структуры прозрачных объектов с использованием твердой иммерсионной среды необходимо твердое кристаллическое вещество с показателем преломления,
близким к показателю преломления объекта. Например, если объектом является алмаз (показатель преломления 2,42), используют сульфид цинка ZnS, либо селенид цинка ZnSe (показатель преломления 2, 6-2, 4).
В качестве твердого вещества в иммерсионном составе могут также использоваться, GaP, Fe2C>3, С112О, Ag3AsS3, ZnSe, T1O2, SrTiCb, GaN, Pb5[V04]3Cl.
Так, иммерсионный состав, например, ZnSe, берут в форме пластинки, а затем объект 1 вдавливают в иммерсионный состав 2 с помощью пресса 3 при повышенной температуре, например 300-1100 °С в атмосфере инертного газа, например высокочистого аргона, либо в вакууме. При давлении 101 - 10 3 мм рт.ст., либо прозрачный объект помещают между двумя пластинками иммерсионного состава и производят прессование при повышенной температуре в атмосфере инертного газа либо в вакууме.
За счет пластичности материала иммерсионного состава объект вдавливается в него с образованием на границе оптического контакта. При этом, благодаря гладкой поверхности 4, обеспечивается формирование как минимум одного оптического окна 5. Между твердым иммерсионным составом и объектом формируется оптический контакт и проходящие лучи 6 не испытывают преломления. В верхней пластине из кристаллического материала предварительно изготавливают цилиндрическое отверстие согласно размерам прозрачного объекта наблюдения.
Внутреннюю структуру объекта наблюдают с помощью стандартных методик микроскопии сквозь сформированное оптическое окно на поверхности прозрачной пластинки, твердая иммерсионная среда которой обеспечивает такую возможность, благодаря отсутствию преломления лучей на криволинейной поверхности прозрачного объекта.
Ввод излучения внутрь прозрачного объекта производится сквозь сформированное оптическое окно на поверхности твердой иммерсионной среды (прозрачной пластинки) в виде сходящегося, параллельного, либо сходящегося пучка в зависимости от конкретной технической задачи.
Благодаря отсутствию преломления лучей на криволинейной поверхности прозрачного объекта, на ней не происходит искажения вида пучка, и он продолжает распространяться внутри исследуемого прозрачного объекта практически в неизменном виде. Так как иммерсионный состав находится в твердой фазе, не возникает сильной адгезии к поверхности прозрачного объекта. Кроме того, иммерсионный состав, как правило, менее прочен чем объект, и поэтому он легко удаляется механически. Альтернативно он может удаляться химически с помощью растворителя, который растворяет твердую иммерсионную среду, но не влияет на исследуемый прозрачный объект.
Альтернативно, оптическое окно 5 создают на иммерсионном составе после прессования путем механической обработки - шлифовки, полировки, например, по способу RU 2338014 С2.
Альтернативно объект помещают между двумя прозрачными пластинками твердого иммерсионного состава и производят прессование при повышенной температуре.
Claims
1. Способ наблюдения внутренней структуры прозрачных объектов с высоким показателем преломления, заключающийся в том, что с помощью пресса при повышенной температуре в атмосфере инертного газа, либо в вакууме, указанный прозрачный объект размещают на по меньшей мере одной пластине из иммерсионного порошка, в состав которого входит кристаллический материал, имеющий абсолютный показатель преломления п более 2.1, и вдавливают указанный прозрачный объект в упомянутую по меньшей мере одну пластину, на гладкой поверхности по меньшей мере одной пластины формируют по меньшей мере одно оптическое окно, осуществляют наблюдение внутренней структуры указанного прозрачного объекта посредством ввода оптического излучения внутрь прозрачного объекта сквозь сформированное по меньшей мере одно оптическое окно.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оптическое окно создают на прозрачной пластинке после прессования путем механической обработки - шлифовки, полировки.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, в пластине из кристаллического материала предварительно изготавливают цилиндрическое отверстие согласно размерам прозрачного объекта наблюдения.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что прозрачная пластинка состоит из ZnS GaP, Fe203, Cu20, Ag3AsS3, ZnSe, ТЮ2, SrTi03, GaN, Pb5[V04]3Cl.
5. Способ no n. 1, отличающийся тем, что процесс проводится в атмосфере потока высокочистого аргона.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс проводится в вакууме при давлении 10-1 - 10-3 мм рт.ст.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс приложения нагрузки на пресс длится в течении 5-300 сек.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс проводится при температурах 300-1100 °С.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021116412A RU2771025C1 (ru) | 2021-06-07 | 2021-06-07 | Способ наблюдения внутренней структуры прозрачных объектов с высоким показателем преломления |
| RU2021116412 | 2021-06-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2022260554A1 true WO2022260554A1 (ru) | 2022-12-15 |
Family
ID=81306206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2022/000162 WO2022260554A1 (ru) | 2021-06-07 | 2022-05-16 | Способ наблюдения внутренней структуры прозрачных объектов с высоким показателем преломления |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2771025C1 (ru) |
| WO (1) | WO2022260554A1 (ru) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6396579B1 (en) * | 1997-03-10 | 2002-05-28 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method, apparatus, and system for inspecting transparent objects |
| RU2358045C2 (ru) * | 2007-08-08 | 2009-06-10 | Институт Общей Физики Им. А.М. Прохорова Российской Академии Наук | Керамический лазерный микроструктурированный материал с двойниковой наноструктурой и способ его изготовления |
-
2021
- 2021-06-07 RU RU2021116412A patent/RU2771025C1/ru active
-
2022
- 2022-05-16 WO PCT/RU2022/000162 patent/WO2022260554A1/ru active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6396579B1 (en) * | 1997-03-10 | 2002-05-28 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method, apparatus, and system for inspecting transparent objects |
| RU2358045C2 (ru) * | 2007-08-08 | 2009-06-10 | Институт Общей Физики Им. А.М. Прохорова Российской Академии Наук | Керамический лазерный микроструктурированный материал с двойниковой наноструктурой и способ его изготовления |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| LU HAO; LIU PENG; TAO XIAOHUA; WANG JUN; JIANG ZHONGSAI; ZHANG JIAN; XU XIAODONG; TANG DINGYUAN: "Optical properties of transparent ZnSe0.9S0.1 mixed crystal ceramics prepared by hot isostatic pressing", OPTICAL MATERIALS, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS B.V. AMSTERDAM., NL, vol. 108, 27 July 2020 (2020-07-27), NL , XP086321096, ISSN: 0925-3467, DOI: 10.1016/j.optmat.2020.110214 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2771025C1 (ru) | 2022-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhao et al. | Upconversion nanocrystal‐doped glass: a new paradigm for photonic materials | |
| Fusco et al. | Self-assembly of Au nano-islands with tuneable organized disorder for highly sensitive SERS | |
| De Tommasi et al. | UV-shielding and wavelength conversion by centric diatom nanopatterned frustules | |
| Bolhuis et al. | Vertically-oriented MoS 2 nanosheets for nonlinear optical devices | |
| Saeseaw et al. | Three-phase inclusions in emerald and their impact on origin determination | |
| Popok et al. | Gas-aggregated copper nanoparticles with long-term plasmon resonance stability | |
| Yi et al. | Nonlinear third harmonic generation at crystalline sapphires | |
| Laskowska et al. | Functionalized mesoporous silica thin films as a tunable nonlinear optical material | |
| Szustakiewicz et al. | Robust Synthesis of Gold Nanotriangles and their Self‐Assembly into Vertical Arrays | |
| RU2771025C1 (ru) | Способ наблюдения внутренней структуры прозрачных объектов с высоким показателем преломления | |
| de Castro et al. | Femtosecond laser micro-patterning of optical properties and functionalities in novel photosensitive silver-containing fluorophosphate glasses | |
| Lai et al. | Strain-dependent fluorescence spectroscopy of nanocrystals and nanoclusters in Cr: YAG crystalline-core fibers and its impact on lasing behavior | |
| RU2759509C1 (ru) | Способ создания твердой иммерсионной среды для наблюдения внутренней структуры прозрачных объектов с высоким показателем преломления | |
| Kaur et al. | Plasmonic structure of zinc (Zn) and zinc oxide (ZnO) on a tapered optical fiber | |
| Holakooei et al. | Make up in the grave: scientific analysis of contents of the so-called kohl pots at the archaeological site of Estark–Joshaqan, central Iranian plateau | |
| Li et al. | Laser-induced assembly of Au nano-polyhedron clusters as stable 3D superstructures with ultrabroadband plasmonic resonance for promoting multi-band SERS | |
| Mahmoud | Overgrowth of Silver Nanodisks on a Substrate into Vertically Aligned Nanopillars for Chromatic Light Polarization | |
| Jiao et al. | Synthesis of three-dimensional honeycomb-like Au nanoporous films by laser induced modification and its application for surface enhanced Raman spectroscopy | |
| Huebner et al. | Fabrication of regular patterned SERS arrays by electron beam lithography | |
| Yelisseyev et al. | Photoluminescence spectra of impact diamonds formed by solid-state graphite-to-diamond transition | |
| Ashurov et al. | ETPTA Inverse Photonic Crystals for the Detection of Alcohols | |
| Wielgus et al. | Solvent effects on the optical properties of PEG-SH and CTAB capped gold nanorods | |
| Griffiths et al. | Raman spectra of light-coupling prism and gemstone materials | |
| Rickert et al. | Hydrothermal crystal growth on non-native substrates: the case of UO2 | |
| Torun et al. | Investigating femtosecond laser interaction with tellurite glass family |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 22820648 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 22820648 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |