Фотолюминесцентная нить дляэлектролюминесцентных kamep соптическим c'emom информации

Фотолюминесцентная нить дляэлектролюминесцентных kamep соптическим c'emom информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(i ц 794577

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.04.79 (21) 2765512/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (51) M Клз б 01 Т 5/12

Н 01 J 39/339

Государствеииый комитет

СССР (53) УДК 621.387.424 (088.8) ло делам изооретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

В. И. Рыкалин, Е. А. Монич и В. А. Монич (71) Заявитель (54) ФОТОЛ ЮМИ НЕ

ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛЮМИН

С ОПТИЧЕСКИМ СЪЕМ

Изобретение относится к области экспериментальной ядерной физики.

Известны стекловолоконные нити с фотолюминесцирующими добавками, применяемые в детекторах частиц для сбора черен- 5 ковского света (1). При пролете релятивистких заряженных частиц через рабочую среду детектора испускается ультрафиолетовое излучение (например, черенковский свет). Часть излучения попадает в стекло- 10 волоконные нити, расположенные в рабочем объеме и вызывает свечение люминесцирующих добавок. При этом в объеме нити испускается свет (длины волн которого больше, чем у черенковского), часть которого захватывается на полное внутреннее отражение и передается на фотодетектор.

Прототипом предлагаемого изобретения 20 является электропроводная фотолюминесцирующая светопроводная нить, используемая в качестве анода нитяной электролюминесцентной камеры с оптическим съемом информации и имеющей фотолюминесцентные добавки преобразующей ультрафиолетовое излучение лавин газового разряда в свет с большими длинами волн (например, видимый и передающей его на фотодетекторы) (2). 30

СЦЕНТНАЯ НИТЬ

ЕСЦЕНТНЫХ КАМЕР„- ОМ ИНФОРМАЦИИ

5«с«$ .««,1« /тя

2 --Электронные лавины развиваются на расстояниях порядка радиуса нитяного анода или меньше и примерно треть света, испускаемого при развитии лавины попадает на поверхность анода.

Нить состоит из металлического керна и двух слоев стекла. Наружный слой стекла (например, марки ЦФС-14) имеет люминесцирующие добавки. Второй слой стекла расположен между электропроводным керном и наружным слоем и имеет коэффициент преломления, меньший чем у стекла с люминесцирующими добавками, Часть переизлучен ного в наружном слое стекла света распространяется вдоль нити на полном внутреннем отражении, осуществляемом на границах между люминесцентным слоем и газом, и между люминесцентным слоем, и слоем стекла с меньшим показателем преломления. Известные люминесцентные светопроводные нити, применяемые в качестве анодов нитяной электролюминесцентной камеры, могут формировать электрическое поле в рабочем объеме камеры благодаря наличию электропроводного керна.

Основным недостатком конструкции нитей, имеющих электропроводный керн, является ограничение тока, протекающего в рабочем объеме камеры, слоем стекла, рас794577 положенного поверх керна. Стекла известных марок, прозрачные в видимой области спектра, имеют высокое удельное сопротивление. Ограничение тока приводит к уменьшению допустимой величины коэффициента размножения свободных электронов (коэффициента газового усиления в газовой электролюминесцентной камере) при развитии электронной лавины вблизи анода, что соответственно ограничивает потоки ультрафиолетового излучения, испускаемого при развитии лавины. У меньшение светового сигнала на выходе электролюминесцентной камеры затрудняет его регистрацию и вызывает необходимость использования дорогостоящей электронной аппаратуры. К недостат«ам рассматриваемого прототипа можно отнести также трудность подбора согласованных по коэффициентам температурного расширения материалов керна и двухслойной стеклянной оболочки, которые обладают совокупностью оптических свойств, необходимой для осуществления трансформации ультрафиолетового излучения в видимый свет и передачи его по волокну с допустимым (Л 10 дб/м) коэффициентом ослабления.

Целью изобретения является увеличение светового выхода электролюминесцентной камеры с оптическим объемом информации.

Поставленная цель достигается тем, что в фотолюминесцентной нити для электролюминесцентных камер с оптическим съемом информации, и меняющей фотолюминесцентные добавки, фотолюминесцентные добавки вводятся в сердечник светопроводной нити, имеющий больший показатель преломления чем оболочка, прозрачная для ультрафиолетового света, а электропроводный слой наносится на внешнюю поверхность нити в виде прозрачной для ультрафиолетового излучения пленки, например, SnO, или 1п20З. Фотолюминесцентная светопроводная нить может быть получена, например, по технологии изготовления стекловолоконных нитей с малым затуханием света. При этом люминесцирующую добавку можно ввести в сердечник нити из газовой фазы одновременно с компонентами, обеспечивающими превышение показателя преломления сердечника по сравнению с оболочкой.

На чертеже изображен общий вид фотолюминесцентной нити в продольном сечении.

Предлагаемая нить состоит из сердечника 1 с люминесцирующими добавками (например, с ионами церия в трехвалентном состоянии Се+ ), а также прозрачных для ультрафиолетового излучения оболочки 2 и электропроводной пленки 3 из Sn02 или

In,O . Показатель преломления п1 сердечника нити больше по величине, чем показатель преломления nq оболочки нити. Поэтому часть света фотолюминесценцип, 40 ния световых сигналов с помощью электронно-оптического преобразователя.

Формула изобретения

Фотолюминесцентная нить для электролюминесцентных камер с оптическим съемом информации, имеющая фотолюминесцентные добавки, отличающаяся тем, что, с целью увеличения световыхода электролюминесцентной камеры, люминесцирующие добавки введены в сердечник нити, имеющий показатель преломления больший, чем у прозрачной для ультрафиолетового света оболочки нити, а на поверхность нити нанесена электропроводная пленка, прозрачная для ультрафиолетового излучения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Письма в ЖЭТФ, 1978, 27, с. 456.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2420186, кл. G 01Т 5/12, 1976 (прототип).

60 возникающего в сердечнике, захватывается на полное внутреннее отражение и распространяется вдоль нити. Величина показателя преломления п1 сердечника нити может изменяться в зависимости от расстояния до продольной оси нити, а граница между оболочкои и сердечником может быть размыта. Возможно также изготовление подобных нитей и на основе органических полимерных материалов, например, на основе полистирола или полиметилметакрилата, в которые легко вводятся фотолюмипесцирующие добавки.

Фотолюминесцентные нити предлагаемой конструкции способны обеспечить работу газовой электролюминесцентной камеры в режиме, характерном для проволочной пропорциональной камеры. Коэффициент газового усиления электролюминесцентной ка®О меры может достигать при этом величины

10 — 10 без ухудшения рабочих характеристик камеры, что в 10 — 10 раз превышает допустимые величины коэффициента газового усиления указанного выше прототипа. Соответственно растет величина светового сигнала на выходе детектора. Увеличение выхода света расширяет возможности применения электролюминесцентных камер в физическом эксперименте (например, для регистрации слабоионизирующих частиц и нейтральных излучений), а также существенно упрощает и удешевляет фоторегистрирующие приборы, преобразующие световые сигналы на выходе камеры в электрические видеосигналы. Например, световые сигналы можно будет регистрировать непосредственно фотодетектором, видиконом или самосканируемой фотодиодной матрицей без предварительного усиле794577

Составитель С. Простов

Техред А. Камышникова Корректор А. Галахова

Редактор В. Большакова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 525/15 Изд. № 136 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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