Спосіб визначення температури наноструктурованого об’єкта та термочутливий елемент для її визначення
Номер патенту: 58959
Опубліковано: 15.08.2003
Автори: Бобонич Петро Петрович, Томашпольскій Юрій Яковлєвіч
Формула / Реферат
1. Спосіб визначення температури наноструктурованого об'єкта, який включає вимірювання спектра фотолюмінесценції об'єкта, який відрізняється тим, що вимірювання проводять на прозорих діелектричних матрицях з нанорозмірними частинками до і після дії високих температур на об'єкт, після чого по зміні властивостей спектральних характеристик люмінесценції наноструктурованого об'єкта визначають значення температури, при якій була здійснена дія високих температур.
2. Застосування нанопорошку сульфіду миш'яку в борсилікатній матриці як термочутливого елемента для визначення температури наноструктурованого об'єкта.
Текст
1 Спосіб визначення температури наноструктурованого об'єісга, який включає вимірювання спектра фотолюмінесценції об'єкта, який відрізняється тим, що вимірювання проводять на прозорих діелектричних матрицях з нанорозмірними частинками до і після дії високих температур на об'єкт, після чого по ЗМІНІ властивостей спектральних характеристик люмінесценції наноструктурованого об'єкта визначають значення температури, при якій була здійснена дія високих температур 2 Застосування нанопорошку сульфіду миш'яку в борсилікатній матриці як термочутливого елемента для визначення температури наноструктурованого об'єкта Винахід відноситься до термографи, зокрема до безконтактних способів визначення температури об'єктів, які можуть знаходитися в екстремальних зонах з температурами вище 1000°С, і може бути використаний для дистанційного вимірювання температури об'єктів, в яких зміна певних характеристик пов'язана з температурою Відомий спосіб визначення температури об'єкту по його люмінесцентним характеристикам [1] Згідно способу об'єкт розміщують в вимірювальний блок спектрофотометричного приладу і вимірюють оптичне пропускання на двох довжинах хвиль, що відповідають максимумам поглинання По калібровочному графіку визначають значення температури об'єкту Головним недоліком способу є те, що він застосовується тільки для прозорих об'єктів в певній області довжин хвиль Найбільш близьким до запропонованого є спосіб визначення температури об'єкту по його люмінесцентним характеристикам [2] На об'єкті контролю встановлюють термочутливий елемент із сполук уранілу Імпульсним лазерним випромінюванням мікросекундного діапазону збуджують його люмінесценцію Згідно способу вимірюють період часу з моменту збудження люмінесценції до досягнення максимального значення її інтенсивності у виділеному спектральному інтервалі, по якому визначають шукану температуру Термочутливий елемент, в якості якого використовують сполуки уранілу, має постійну затухання люмінесценції, яка є постійною в межах температури 170-270К Застосування способу обмежене як нижньою, так і верхньою межами температур із-за властивостей термочутливого елементу Крім того, термочутливий елемент приводять в тепловий контакт з об'єктом тільки на стадії вимірювання температури об'єкту Задача винаходу - розширення діапазону дистанційного визначення температури Поставлена задача досягається таким чином, що спосіб визначення температури наноструктурованного об'єкту, який включає вимірювання спектру фотолюмінесценції об'єкту, згідно винаходу, відрізняється тим, що вимірювання проводять на прозорих діелектричних матрицях з нанорозмірними частинками до і після дії високих температур на об'єкт, після чого по ЗМІНІ властивостей спектральних характеристик люмінесценції наноструктурованого об'єкту визначають значення температури, при якій була здійснена дія високих температур В якості термочутливого елементу застосовують нанопорошок сульфіду миш'яку в борсилікатній матриці Запропонований спосіб визначення температури від відомого відрізняється тим, що нанопорошок сульфіду миш'яку в борсилікатній матриці розміщують на певному об'єкті, який може знаходитися випадково в екстремальних умовах високої температури Наприклад, якщо на літальних об'єктах (літаках чи ракетах) під час можливої аварійної ситуації загораються певні їх ділянки, то по ЗМІНІ ю 00 ю 58959 властивостях спеїсгральних хараісгеристик люмінесценції можна визначити ці ділянки Дані по вимірюванню спектру люмінесценції нанопорошку сульфіду миш'яку в борсилікатній матриці до і після дії високих температур показують на можливість застосування їх в практичному визначенню місця дії високих температур на літальному або іншому об'єкті Спектр фотолюмінесценції нанопорошку сульфіду миш'яку в борсилікатній матриці до відпалу має характерну смугу з широким максимумом при Е=2,13еВ Після відпалу ширина максимуму звужується і вид спектру стає близьким до спектру фотолюмінесценції кристалічного сульфіду миш'яку, що характеризує зміну агрегатного стану порошку (від аморфного до кристалічного), який пов'язаний із ростом кристалів в матриці при дії високих температур Чим вище температура і тривалість процесу відпалу, тим більше середній розмір кристалів і вище густина отриманих часток Нанорозмірні частинки сульфіду миш'яку отримують подрібненням у високоенергетичному кульовому млині Подрібнення припиняють, коли розмір частинок досягає заданого постійногорозміру Спосіб визначення температури пояснюється прикладами Приклад 1 Борсилікатне скло легують сульфідом миш'яку (CdS) На спектрі фотолюмінесценції виготовленого взірця виявлено пік з максимумом Е=2ДЗеВ Леговане сульфідом миш'яку борсилікатне скло відпалювали при температурі 700°С (Т=973К) протягом двох годин На спектрі фотолюмінесцен Комп'ютерна верстка Е А Ярославцева ції виявлено зменшення ширини смуги Приклад 2 Виготовлено розплав CdS в борсилікатному склі Розплав CdS знаходиться в розсіяному атомарному і молекулярному стані, який заморожується при відпуску температури розплаву до кімнатної В цьому стані скло є перенасиченим твердим розчином напівпровідника в прозорій боросилікатній матриці На даному взірці проводять вимірювання спектру фотолюмінесценції Після відпалу взірця при температурі порядку 1000К проводять вимірювання повторного спектру фотолюмінесценції Виявлено зменшення ширини максимуму при енергії 2,13еВ Перевага заявленого способу полягає в тому, що вимірювання спектрів фотолюмінесценції борсилікатного скла з нанопорошком сульфіду миш'яку до і після відпалу дає можливість застосувати його в об'єктах, які можуть бути піддані екстремальним температурам Якщо ці взірці, наприклад, розмістити в різних місцях літака, то є можливість визначити місце загоряння В місцях, де температура горіння буде вища, на спектрах фотолюмінесценції буде виявлено зменшення ширини максимуму при вказаній енергії Кульове подрібнення на даний час є промисловим процесом для забезпечення великих кількостей нанорозмірних матеріалів Винахід може бути використаний в контрольних приладах літальних апаратів (літаків, ракет тощо) Джерела інформації 1 а с СРСР №1515070, G01K 11/00,1989 2 а с СРСР №1758454, G01K 11/20,1992 прототип Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod and thermally-sensitive element for measuring temperature of an object with structure elements having sizes in nanometer range
Автори англійськоюBobonych Petro Petrovych
Назва патенту російськоюСпособ и термоэлемент для определения температуры объекта с элементами структуры, имеющими размеры в нанометровом диапазоне
Автори російськоюБобоныч Петр Петрович
МПК / Мітки
МПК: G01K 11/00
Мітки: наноструктурованого, термочутливий, визначення, спосіб, об'єкта, температури, елемент
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-58959-sposib-viznachennya-temperaturi-nanostrukturovanogo-obehkta-ta-termochutlivijj-element-dlya-viznachennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб визначення температури наноструктурованого об’єкта та термочутливий елемент для її визначення</a>
Попередній патент: Спосіб вирощування кукурудзи на зерно при зрошенні
Наступний патент: Спосіб визначення температури об’єкта на металічній основі з нанорозмірними частинками та термочутливий елемент для її визначення
Випадковий патент: Поливний трубопровід для систем краплинного зрошення