Фотолюмінофор на основі бромистого кадмію

Винахід відноситься до фотолюмінесцентних матеріалів І може використовуватись для реєстрації випромінювання азотного лазера. Відомий [Лыскович А.Б.,5 Жеребецкий С.К., Чорний З.П., Пенцак Г.М. Люминесценция кристаллов галоидных соединений кадмия // УФЖ, 1970. - Т. 15. - № 7. - С, 1100-1107] люмінофор на основi неактивованого CdBr2. Цей матеріал характеризується високим виходом люмінесценції при низьких температурах при збудженні в області 240-280 нм. Недоліком цього фотолюмінофора є те, що він слабо чутливий до випромінювання азотного лазера і характеризується малим виходом свічення при кімнатній температурі. Найбільш близьким по складу до матеріалу, що заявляється, є фотолюмінофор CdBr2 - МnВr2 [ Лыскович А.Б., Глосковская Н.К., Болеста И.М. и др. Люминесценция кристаллов галоидных соединений кадмия, активированных марганцем // Физическая электроника (Львов), 1977. - Вып. 14. - С. 33-39]. Цей матеріал характеризується високим виходом випромінювання Мn2+-центр!в в широкому температурному інтервалі. В спектрах збудження цього свічення присутні максимуми в області 260-280 нм. Недоліком фотолюмінофора CdBr2 -МnВr2 є те, що він також мало чутливий до випромінювання азотного лазера (Д^ = 337 нм), оскільки характеризується слабким домішковим поглинанням в цій області. В основу винаходу покладено завдання створити такий фотолюмінофор на основі бромистого кадмію з домішкою марганцю, чутливість якого була би зміщена в довгохвильову область спектра (300-350 нм). Технічний результат, який досягається при використанні винаходу, - збільшення чутливості фотолюмінофора до випромінювання азотного лазера. Вказаний технічний результат досягається тим, що фотолюмінофор на основі бромистого кадмію містить домішку МnСІ2 у кількості 0.5-1,5 ваг.% і додаткову домішку Cdi2 у кількості 1,5-2,5 ваг.%. Підвищення чутливості CdBr2 - МnСІ2 до дії азотного лазера досягається завдяки тому, що додаткова активація люмінофора домішкою Cdl2 приводить до збільшення коефіцієнта поглинання в області 337 нм, в результаті чого ефективність взаємодії випромінювання лазера з люмінофором зростає, і за рахунок сенсибілізації збільшується люмінесценція Мп +-ц нтрів в області 650 нм. Пониження вмісту МnСІ2 в кристалофос-форі нижче 0,5 ваг.% приводить до зменшення Інтенсивності свічення Мn2+-центр1в. Збільшення концентрації МпСІ2 вище 1,5 ваг,% приводить до погіршення структури кристалу, що зумовлює гасіння люмінесцентного свічення. Крім того, кристал при значних концентраціях домішки МnСІ2 стає гігроскопічною сполукою. Додаткова активація CdBr2 – МnСІ2 домішкою Cdl2 приводить до підвищення стійкості кристалофосфора до дії оточуючого середовища. Зменшення вмісту Cdl2 в кристалі нижче 1,5 ваг.% приводить до пониження ефективності збудження Мn +-центрів. Збільшення вмісту Cdl2 вище 2,5 ваг.% приводить до погіршення структури кристала. На фіг. 1 приведений спектр фотолюмінесценції кристалу CdBr2 - МnСІ2 і Сdl2 при кімнатній температурі; на фіг. 2 - спектр збудження випромінювання марганцевих центрів кристалу CdBr2 - MnCI2, Cdl2 при кімнатній температурі. Для доведення можливості реалізації винаходу, що заявляється, вирощують монокристали CdBr2 - МnСІ2, Cdl2 з різною концентрацією домішок. Для вирощування монокристалів використовують сіль CdBr2 марки "чда", яку додатково очищають методом сублімації і напрямленої кристалізації. У кварцеві ампули з тонко витягнутими кінцями завантажують наважки Із загальною масою шихти 40-50 г. Ампули з ши хтою в процесі нагріву до температури 230-250°С відкачують до тиску р = 1 * 10 торр і запаюють. Після цього ампули ставлять у верхню секцію печі росту, де проводять плавлення шихти І витримують розплав при температурі 600-620°С на протязі 30-40 хв. Потім проводять вирощування кристалів методом Стокбаргера-Бріджмена шляхом опускання ампул з розплавом в нижню секцію печі росту Із швидкістю ~ 2 мм/год. Температурний градієнт в зоні кристалізації був 40-60 град/см. Після закінчення процесу росту ампули з кристалами охолоджують до кімнатної температури із швидкістю 30-50 град/год. Потім з ампул дістають кристали і шляхом сколювання виготовляють зразки у вигляді пластин розміром ~ 15 х 15 (0,5-2,0) мм 3. В процесі вимірювання спектрів свічення Мn -центрів в отриманих фото-люмінофорах при збудженні випромінюванням азотного лазера ЛГІ-21 встановлено, що додаткова активація CdBr2 - МnСІ2 домішкою Cdl2 приводить до підвищення ефективності фотолюмінесценції на 20-80%. При цьому спектр випромінювання отриманих люмінофорів практично співпадає із спектром випромінювання кристала CdBr2 -МnСІ2 і містить широку смугу при 295 К з максимумом біля 650 нм (фіг. 1). Пониження температури кристалу до 85 К слабо впливає на вихід люмінесценції, при цьому спостерігається зсув максимуму свічення в область 675 нм. При вимірюванні спектрів збудження активаторної фотолюмінесценції встановлено, що він містить ряд смуг, одна з найбільш Інтенсивних смуг 337 нм співпадає з довжиною хвилі випромінювання азотного лазера (фіг. 2). Запропонований фотолюмінофор не забарвлюється І не запасає світлосуму під дією випромінювання азотного лазера при кімнатній температурі І характеризується підвищеною стійкістю до дії оточуючого середовища.