Фототропное кристаллическое вещество

Фототропное кристаллическое вещество

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: материалы лазерной техники. Сущность изобретения: вещество содержит оксиды иттрия, алюминия, хрома, кальция в определенном соотношении, а также может содержать оксиды магния 1 з. п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 S 3/11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (21) 4513809/25; 4511090/25 (22) 14.03.89 (46) 23.05.92. Бюл. ¹ 19 (71) Научно-исследовательский институт

"Полюс" (72) В,М. Гармаш, C,А. Большаков, Н.И, Бородин, Л,А. Ермакова, В.А. Житнюк, С.Б. Миртов, А.Г, Охримчук и А.В, Шестаков (53) 621.375.8(088.8) (56) Архангельская Б,А. и др. Известия АН

СССР, 1982, 46, № 10, с, 2012, Авторское свидетельство СССР

¹ 249398, кл, Н 01 S 3/11, 1987, Изобретение относится к материалам лазерной техники, а более конкретно к материалам для изготовления кристаллических пассивных лазерных затворов (КПЛЗ).

Известны кристаллические фототропные материалы на основе кристаллов фтористого лития LIF, в которых под действием у-излучения созданы F z — центры окраски.

Затворы на основе этого материала обладают существенными недостатками, При воздействии на них температуры в диапазоне 60 — 100 С концентрация F 2 — центров резко снижается, что приводит к уменьшению начального коэффициента поглощения затвора, определяющего выходную энергию лазера. При воздействии излучения ультрафиолетовой (УФ) и видимой области спектра концентрация F 2 — центров также значительно уменьшается. При воздействии в течение нескольких часов одного из указанных факторов КПЛЗ на основе LIF: Fг теряют фототропные свойства.

Наиболее близким к предлагаемому является кристаллическое фототропное веще.. Ж 1735949 А1 (54) ФОТОТРОПНОЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ

ВЕЩЕСТВО (57) Использование: материалы .лазерной техники, Сущность изобретения: вещество содержит оксиды иттрия, алюминия, хрома, кальция в определенном соотношении, а также может содержать оксиды магния 1 з. и. ф-лы, 2 табл, ство на основе кристаллов алюмоиттриевого граната с хроммагниевыми центрами окраски, КПЛЗ, изготовленные из известного материала, не изменяют своих параметров при воздействии повышенной температуры и оптического излучения (обладают высокой фото- и термостабильностью), Однако получить известное фототропное кристаллическое вещество с начальным коэффициентом поглощения более 4 см невозможно без существенного снижения

его оптической однородности, что сдерживает повышение выхода годных затворов.

Целью изобретения является повышение выхода годных затворов за счет увеличения их коэффициента поглощения.

Поставленная цель достигается тем,что в фототропное кристаллическое вещество со структурой граната на основе оксидов иттрия УгОЗ, алюминия А!гОз, хрома СггОЗ и магния MgO для затворов. лазеров дополнительно вводят оксид кальция СаО при следующем соотношении ингредиентов, мол.,:

1735949

Таблица 1

УгОз 36,56 — 37,49

ИгОз 59,38 — 62,48

СггОз 0,01 — 1,56

Mg0 0,01 — 1,56

СаО 0,01 — 0,94

Дополнительное введение в фототропное кристаллическое вещество на основе кристаллов алюмоиттриевого граната с хроммагниевыми центрами окраски ионов кальция Ca + увеличивает концентрацию фототропных хромметаллических центров окраски (хроммагниевых и хромкальциевых), образующихся в связи с перезарядкой части ионов Cr до состояния окисления

Cr вызванной необходимостью компенса4+ ции заряда, при одновременном вхождении двухвалентных ионов Mg и Са . Как показали спектральные исследования, в предлагаемом веществе при одновременном введении ионов хрома, магния и кальция образующиеся хромметаллические центры окраски обладают фототропными свойствами в ближнем инфракрасном диапазоне (0,9 — 1,2 мкм).

В табл. 1 приведен химический состав предлагаемого и известного фототропных веществ.

B табл. 2 приведены параметры КПЛЗ (начальный коэффициент поглощения, коэффициент пропускания, диаметр и толщина затвора) и выход годных КПЛЗ из одного кристалла предлагаемого и известного фототропных веществ, Из выращенных кристаллов предлагаемого и известного фототропных веществ, предварительно отожженных в кислородсодержащей атмосфере при 1200-1400 С в течение 72 ч, изготовлены пассивные лазерные затворы в виде плоскопараллельных пластин.

Из данных, приведенных в табл. 2 следует, что выход годных КПЛЗ, изготовленных из предлагаемого вещества, в 1,53 — 2,51 раза выше выхода годных КПЛЗ, изготовленных из известного вещества.

При одновременном содержании оксида кальция СаО более 0,94 мол. % и оксидов

5 хрома СггОз и магния MgO более 1,56 мол. заметно снижается выход годных КПЛЗ за счет снижения оптической однородности выращиваемых кристаллов, приводящего к резкому возрастанию технологических по10 терь (брака).

При одновременном содержании оксидов кальция СаО, магния MgO и хрома СггОз менее 0,01 мол. начальный коэффициент поглощения на хромметаллических центрах

15 окраски снижается, приближаясь к уровню начального коэффициента поглощения на хроммагниевых центрах окраски известного вещества, что приводит к неоправданному снижению выхода годных КПЛЗ на

20 основе предлагаемого вещества, Для получения кристаллов предлагаемого вещества пригодны технология и оборудование, используемые в серийном производстве кристаллов известного вещества, 25 Формула изобретения

1. Фототропное кристаллическое вещество со структурой граната на основе оксидов иттрия УгОз, алюминия А1гОз, хрома

СггОз для затворов лазеров, о т л и ч а ю30 щ е е с я тем, что, с целью повышения выхода годных затворов за счет увеличения их коэффициента поглощения, оно дополнительно содержит оксид кальция СаО при следующем соотношении ингредиентов, 35 мол. :

УгОз 36,56-37,49

А! гОз 59,38 — 62,48

СггОз 0,01 — 1,56

СаО 0,01-0,94

2. Вещество поп.1, отл и ча ю щеес я тем, что оно содержит оксид магния Mg0 в количестве 0,01 — 1,56 о, 1735949

Таблица 2

Составитель О, Исаева

Редактор И, Дербак Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид

Заказ 1821 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101