Способ определения поляризации ультрафиолетового излучения

 

Изобретение относится к технике поляризационных измерений и может быть использовано для анализа поляризации ультрафиолетового излучения. Цель изобретения - упрощение определения поляризации ультрафиолетового излучения. Способ включает пропускание излучения перпендикулярно оси симметрии кристалла исландского шпата, содержащего примесь церия концентрации 10<SP POS="POST">-5</SP>-10<SP POS="POST">-3</SP>%. При этом наблюдают люминесценцию и по изменению ее цвета при вращении кристалла относительно оси излучения определяют наличие поляризованной компоненты, а по максимуму фиолетового компонента в спектре люминесценции находят направление колебаний вектора электрического поля. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК цд4 G Ol J 4/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4280817/31-25 (22) 08.07.87 (46) 23.07.89. Бюл. № 27 (71) Ленинградский горный институт им. Г. В. Плеханова (72) Е. В. Касьяненко, О. П. Матвеева и А. В. Скропышев (53) 535.511 (088.8) (56) Дитпберн Р. Физическая оптика.— М.:

Наука, 1965, с. 360.

Баженов Н. М. Ультрафиолетовый поляриметр.— М.: Гостехника, 1956.

Изобретение относится к области методики и техники поляризационных измерений и может быть использовано для анализа поляризации ультрафиолетового излучения.

Целью изобретения является упрощение определения поляризации ультрафиолетового излучения.

На фиг. 1 приведена схема, иллюстрирующая предлагаемый способ; на фиг. 2— спектры люминесценции кристалла исландского шпата при возбуждении плоскополяризованным излучением из спектральной области 220 — 340 нм; на фиг. 3 — спектр люминесценции при возбуждении неполяризованным излучением.

Способ осуществляется следующим образом.

Кристалл 1 исландского шпата (фиг. 1) с примесью церия из диапазона 10 — 10 5% помещается в пучок 2 излучения таким образом, что пучок излучения перпендикуля„„SU„„1495647 A 1

2 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИИ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике поляризационных измерений и может быть использовано для анализа поляризации ультрафиолетового излучения. Цель изобретения— упрощение определения поляризации ультрафиолетового излучения. Способ включает пропускание излучения перпендикулярно оси симметрии кристалла исландского шпата, содержащего примесь церия концентрации

10 5 — IO %. При этом наблюдают люминесценцию и по изменению ее цвета при вращении кристалла относительно оси излучения определяют наличие поляризованной компоненты, а по максимуму фиолетового компонента в спектре люминесценции находят направление колебаний вектора электрического поля. 3 ил. рен оси симметрии кристалла La. Если излучение поляризовано (Š— направление электрического вектора), то в случае, когда

EJ L возбуждается свечение с Л 630 нм, что окрашивает кристалл в красный цвет (кривая 3, фиг. 2). При повороте кристалла вокруг оси, совпадающей с пучком возбуждающего излучения, наряду со свечением в красной области возникает свечение в фиолетовой области, достигающее своего максимального значения при таком положении кристалла, когда Е://La (кривая

4, фиг. 2). Таким образом при плоской поляризации возбуждающего излучения цвет свечения кристалла изменяется при изменении угла между вектором Г и осью L3, т. е. при повороте кристалла, что позволяет по максимуму фиолетовой компоненты определить преимущественное направление колебаний вектора Е.

При помещении кристалла указанным об1495647

Формула изобретения

Фиг. i разом в пучок неполяризованного излучения вращение кристалла не приводит к изменению спектра люминесценции. Независимо от угла поворота кристалла спектр люминесценции имеет вид, изображенный кривой 5 (фиг. 3). Цвет свечения неизменен..

Указанные особенности в спектре люминесценции связаны с тем, что возбуждение свечения в красной области изотропно, в фиолетовой области анизотропно.

Интенсивность свечения в красной области не зависит от взаимной ориентации Е и Lq.

Интенсивность свечения в фиолетовой области максимальна пци условии Е)(7 з и минимальна в случае ЕХ Lz. Эти различия связаны с природой центров свечения и механизмом возбуждения свечения. За свечение в красной области ответственны примесные ионы марганца, причем излучение марганца в исландском шпате сенсибилизированно, т. е. энергия возбуждения передается от доноров, поглощающих излучение. За свечение в фиолетовой области ответственны примесные ионы церия. Механизм возбуждения этого свечения носит внутрицентровой характер.

Границы диапазона возбуждающего излучения 220 — 340 нм определены следующим образом. Излучение с длиной волны меньше 220 нм не проникает в объем кристалла, так как ширина запрещенной зоны исландского шпата -6 эВ. Излучение с длиной волны более 340 нм практически не возбуждает люминесценцию указанных центров.

Границы диапазона содержания примеси церия определены следующим образом.

Положительный эффект не достигался при концентрации примеси церия менее 10 Я.

В этом случае изменения цвета свечения кристалла в фиолетовой области при вра4 щении кристалла не наблюдается при различных значениях степени поляризации возбуждающего излучения.

Верхний предел 10 Я обусловлен тем, что в природных кристаллах больших концентраций церия не наблюдается. Создание больших концентраций при легировании искусственных кристаллов в процессе роста может привести к образованию иных типов цериевых центров, например кластерного ти10 па, обладающих другими спектральными характеристикамии.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет упростить определение состояния поляризации ультрафиоле15 тового излучения, а именно визуально определить имеется ли в ультрафиолетовом излучении преимущественное направление колебаний вектора Е, а при его наличии определить положение этого направления в пространстве.

Способ определения поляризации ультрафиолетового излучения, включающий про25 пускание излучения через анализатор и вращение анализатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения определения поляризации, излучение пропускают перпендикулярно оси симметрии анализатора, в качестве которого используют кристалл исландского

З0 шпата, содержащий примесь церия концентрации 10 — 10 Я, наблюдают люминесценцию, при этом по изменению цвета люминесценции при вращении анализатора определяют -наличие поляризованной компоненты и фиксируют максимум фиолетовой

35 компоненты в спектре люминесценции, по которому судят о направлении плоскости поляризации.

1495647

06

0,0 пг

Фиг. 2

0 аг

7аО

Составитель Б. Ульянов

Редактор Н. Бобкова Техред И. Верес Корректор И. Маска

3aказ 4251 39 Тираж 4бб Поди и си ое

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! I 3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород. ул. Гагарина, IOI