Фоточутливий матеріал

Изобретение относится к фоточувствительным материалам, характеризующимся деградацией люминесценции и образующим видимое изображение в процессе экспонирования и может быть использовано для записи информации в реальном масштабе времени, а также для дозиметрии ультрафиолетового света, например, излучение азотного лазера. Известен (Михайловская Е. В., Шарий В. М. Спектральные и фазовые исследования тонкопленочной структуры Ау-Рbl2//УФЖ, 1988. - Т.33. - №1. - С. 1655-1658) фоточувствительный материал в виде тонкопленочной структуры Ау-Рbl2 , интенсивность люминесценции которого ослабляется в процессе воздействия света азотного лазера, при этом в процессе продолжительного облучения фотоактивным светом наблюдается появление люминесценции индуцированных центров. Недостатком материала является то, что он слабочувствительный и в процессе протекания фото химических реакций ослабление люминесценции центров, характерных для Рbl2, сопровождается усилением люминесценции индуцированных центров, связанных с Ау+. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому материалу является фоточувстви тельный материал в виде кристалла полученный на основе бромистого кадмия с примесью меди (Лискович О. Б., Белікович Б. О., Кравчук О. Я., Новосад С. С. Оптико-люмінесцентнІ властивості фото хромних кристалів CdBr2:Cu/Тези доповідей ювілейної наукової конференції, присвяченої 40-річчю фізичного факультету. - Львів, 1993 – С.4). В этом материале в процессе облучения светом азотного лазера ослабление люминесценции, характерной для основания кристалла, не сопровождается возникновением люминесценции индуцированных центров. Недостатком этого материала является то, что при комнатной температуре он характеризуется малой чувствительностью, поскольку слабо люминесцирует в процессе воздействия света лазера. В основу изобретения поставлена задача создать такой фоточувствительный материал на основе бромистого кадмия, который бы имел повышенную чувствительность. Указанный технический результат достигается тем, что фоточувствительный материал на основе бромистого кадмия с примесью меди дополнительно содержит примесь МnСІ2 при следующем соотношении компонентов в исходной шихте: мол. %: Повышение чувствительности материала в ультрафиолетовой области достигается за счет того, что дополнительная активация CdBr2:CuBr примесью МnСІ2 приводит к повышению интенсивности люминесценции в 1,5-10 раз в зависимости от концентрации марганца. При облучении фоточувствительного материала в процессе протекания фотохимических реакций, связанных с превращением медных центров, интенсивность яркого свечения в полосе 650-660 нм ослабляется до значения 0,03-0,05 от начальной интенсивности. Засветка материала ультрафиолетовым светом приводит к его окрашиванию и появлению в спектрах поглощения индуцированных полос с максимумами 395-400 и 600-630 нм, связанных с Сu2+ и Сuo - центрами, соответственно. Введение примеси СuВr в количестве меньше 0,15 мол.% приводит к ослаблению эффективности протекания фотохимических реакций в результате чего чувствительность материала ослабляется, поскольку тушение люминесценции марганца в процессе засветки происходит с меньшей скоростью. Увеличение в шихте примеси СuВr больше 3,0 мол.% приводит к ухудшению структуры кристалла, в результате чего понижается его люминесцентная эффективность. Введение примеси МbСІ2 в шихту меньше 0,10 мол.% приводит к ослаблению люминесценции материала в результате уменьшения концентрации Мn центров. Введение примеси МnСІ2 в ши хту больше 2,5 мол.% приводит к ухудшению структуры кристалла, понижению его прозрачности. На фиг. 1 приведен спектр люминесценции заявляемого материала; на фиг 2 - кинетика ослабления люминесценции заявляемого материала в полосе свечения Мn2+- центров в процессе действия света азотного лазера. Для получения предлагаемого монокристаллического фоточувствительного материала готовят шихту с примесью CuBr (0,15-3,0 мал.%) и МnСl2 (0,10-2,5 мол.%) с общей массой 50-60 г. В кварцевую ампулу с коническим дном засыпают ши хту CdBr2 с примесями и производят ее высушивание в условиях вакуума (0,5×10-2 - 8×10-3 мм. рт. ст.) при нагреве до температуры 320-350°С и запаивают. Затем ампулу помещают в верхнюю секцию печи роста, где производят плавление шихты и выдерживание расплава на протяжении 40-60 мин при температуре 580-590°С. Выращивание кристалла производят методом Стокбаргера путем пропускания ампулы через зону кристаллизации при температурном градиенте 30-40 град/см. После окончания процесса роста ампулу с монокристаллом охлаждают до комнатной температуры со скоростью 40-60 град/ч. Для исследования полученных монокристаллов путем скалывания получают образцы в виде плоскопараллельных пластин размером 1,5х1,5х(0,5-2,0) мм 3 В спектрах люминесценции заявляемого материала при возбуждении из области фоточувстви тельности, например, излучением азотного лазера, в начальный момент появляется интенсивное свечение марганцевых центров в полосе 650-660 нм (фиг. 1) аналогичное свечение также наблюдается при возбуждении материала рентгеновскими квантами. В процессе действия лазера излучение в полосе марганца сильно ослабляется, примерно по экспоненциальному закону (фиг. 2) при этом не наблюдается возникновение свечения новых центров, индуцированных засветкой. В процессе облучения материала CdBr2:CuB:MnCl2 наблюдается его окрашивание, вызванное фото химическими реакциями. В спектрах поглощения фоточувствительного материала возникают индуцированные полосы с максимумами в области 390-400 и 610-630 нм, при этом дополнительная оптическая плотность DД) в эти х полосах дости гает значения 1,8-3,5. Заявляемый материал по сравнению с прототипом характеризуется повышенной чувствительностью в области 330-460 нм.