Стекло

 

Использование: для преобразования излучения вакуумного ультрафиолета /ВУФ/ и ультрафиолетового /УФ/ в излучение видимого диапазона. Люминесцентное стекло содержит (в мас.%) оксид фосфора 53,5 - 57,8 БФ P₂O₅ , оксид вольфрама 12 - 15,5% БФ WO₃ , оксид тербия 10,2 - 15 БФ Tb₂O₃ , оксид калия 15,5 - 20 БФ K₂O . Область люминесценции стекла 400 - 620 нм. 2 табл.

Изобретение относится к составам стекол, применяемых для преобразования ВУФ и УФ-излучения в излучение видимого диапазона и может найти применение в квантовой электронике, светотехнике, оптоэлектронике, технике люминофоров.

Известно стекло следующего состава, мас.% : P₂O₅ 32-51, WO₃ 28-65, ZnO 2,8-10, MgO 0,1-4, Al₂О₃ 0,1-9.

Указанное стекло не обладает люминесценцией.

Целью изобретения является обеспечение люминесценции стекла.

Предложенное стекло имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: WO₃ - 12,0-15,5; Tb₂O₃ - 10,2-15,0; K₂O - 15,5-20,0; P₂O₅ - 53,5-57,8.

Стекло синтезировано золь-гельным методом. Использовали следующие реактивы: оксофторовольфрамат калия, гидрофосфат калия, уксуснокислый тербий, нитрат аммония, фосфорная кислота. Все реактивы марок х.ч. и о.с.ч. Нитрат аммония используют в качестве окислителя для предотвращения перехода вольфрама из шестивалентного в пятивалентное состояние.

Исходные сырьевые материалы, взятые в требуемом для получения конкретного состава стекла соотношении, смешиваются, растворяются в дистиллированной воде. Для лучшей гомогенизации полученный гель выдерживается на воздухе от нескольких часов до суток, затем высушивается в сушильном шкафу при периодическом перемешивании при температуре 150-180^оС до тех пор, пока не примет вид густой тягучей массы. Варка стекла происходит при температуре 500-530^оС.

Конкретные составы стекол приведены в табл. 1.

Люминесцентные свойства описываемых стекол приведены в табл. 2. Определение относительных интенсивностей и квантовых выходов люминесценции проводилось по методу интегрирующей сферы. В качестве стандартного люминесцирующего материала использовался натрий салициловокислый.

Эффективность переноса энергии от WO₂²⁺ к Tb₂³⁺ в стеклах оценивалась по относительному изменению времени жизни доноров в присутствии акцепторов.

Стекло предлагаемого состава способно преобразовывать высокоэнергетичное ВУФ и УФ-излучение в видимое и обладает интенсивной люминесценцией в спектральной области максимальной чувствительности многих широко применяемых фотоэлектрических преобразователей (≈500 нм), что дает возможность эффективно его использовать также в качестве материала для люминесцентных коллекторов.

Все максимумы предлагаемого стекла лежат в видимой части спектра, что свидетельствует о более полной визуализации в сравнении с прототипом.

Формула изобретения

СТЕКЛО, включающее P₂O₅ и WO₃, отличающееся тем, что, с целью обеспечения люминесценции стекла, оно дополнительно содержит Tb₂O₃ и K₂O при следующем соотношении компонентов, мас.%: P₂O₅ 53,5 - 57,8 WO₃ 12,0 - 15,5 Tb₂O₃ 10,2 - 15,0 K₂O 15,5 - 20,0

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2