Світлочутливий матеріал

Изобретение относится к светочувствительным материалам, образующим видимое изображение в процессе экспонирования и может быть использовано для записи информации в реальном масштабе времени, а также для дозиметрии ультрафиолетового света в области 305-335 нм. Известен [Рахманов С.К., Ми хайлов В.П., Браницкий Г.А. и др. Запись голограмм на напыленных слоях Cu-Рbl2 с использованием физического серебренного проявителя. -Письма в ЖТФ, 1977, т.3 №12, с. 559-561] светочувствительный материал, состоящий из подложки и напыленного слоя Cu-Рbl2. Недостатком этого материала является низкая светочувствительность в ультрафиолетовой области спектра. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому материалу является светочувстви тельный материал, полученный на основе иодида кадмия с примесью Cul [Лыскович А.Б., Бондарь В.Д., Пастырский Я.А., Дудка H.H. Влияние фотохимических процессов в кристаллах и пленках йодистого кадмия на их оптические свойства. - В сб.: Оптика анизотропных сред. М., 1988, с.87-89]. Недостатком материала Cdl2-Cul также является низкая чувствительность в ультрафиолетовой области (305-335 нм). В этом светочувствительном материале добавочная оптическая плотность. (DD) достигает максимального значения 0,85. В основу изобретения поставлена задача создать такой светочувствительный материал на основе бромистого кадмия, который бы имел повышенную чувствительность в области 305-335 нм. Указанный технический результат достигается тем, что светочувствительный материал на основе бромида кадмия с примесью меди дополнительно содержит примесь свинца при следующем соотношении компонентов в исходной шихте, вес.%: CuCI 0,02-1,5 PbBr2 0,03-0,5 CdBr2 Остальное Повышение чувствительности материала в ультрафиолетовой области (305-335 нм) достигается за счет того, что дополнительная активация CdBr2:CuCI примесью РbВr2 приводит к увеличению примесного поглощения в указанной области, обусловленного электронными переходами в ионах Рb, кроме того, наличие этиx ионов в светочувствительном материале приводит к увеличению эффективности люминесценции, которая чувствительна к фотохимическим превращениям медных центров. Введение в CdBr2 примеси CuCI в количестве меньше 0,02 вес.% приводит к ослаблению эффективности протекания фотохимических реакций, связанных с превращением медных центров. Увеличение в шихте примеси CuCI больше 1,5 вес.% приводит к ухудшению стр уктуры фоточувствительного кристалла, что приводит к понижению его прозрачности. Введение дополнительной примеси PbBr2 в CdBr2:CuCI меньше 0,03 вес.% приводит к уменьшению концентрации люминесцентных центров, связанных с Рb2x. При введении в фоточувствительный материал примеси PbBr2 больше 0,5 вес.% наблюдается ухудшение структуры кристалла, уменьшается его прозрачность и ослабляется люминесценция. На фиг.1 показаны спектры поглощения при комнатной температуре СdВr2:СuСl. PbBr2 до (1) и после окрашивания (2) ультрафиолетовым светом ксеноновой лампы типа ДКсЭл - 500; на фиг.2 - спектры возбуждения люминесценции при 90 К заявляемого фоточувстви тельного материала до (1) и после (2) окрашивания ультрафиолетовым светом лампы ДКсЭл-500; на фиг.3 - кинетика ослабления люминесценции заявляемого фоточувствительного материала при комнатной температуре в процессе действия света азотного лазера. Для получения монокристаллического фотохромного материала на основе CdBr2 готовят шихту с примесями CuCI (0,02-1,5 вес.%) и PbBr2 (0,03-0,5 вес.%). В кварцевую ампулу с коническим дном засыпают шихту CdBr2 с примесью меди, предварительно высушенную до температуры 320-350°С, добавляют примесь PbBr2 и производят высушивание смеси в условиях вакуума (0,5-10 - 8-103мм рт.ст.) при нагреве до температуры 180-220°С и запаивают. Затем ампулу помещают в верхней секции печи роста, где производят плавление шихты и выдерживают при температуре 580-590°С на протяжении 30-40 мин. Выращивание кристаллов производят методом Стокбаргера-Бриджмена путем опускания ампулы с раствором в нижнюю секцию печи роста со скоростью 2 м/ч при температурном градиенте в зоне кристаллизации 40-60 град/см. После окончания процесса роста ампулу с монокристаллом охлаждают до комнатной температуры со скоростью 40-60 град/ч. Из полученных монокристаллов путем скалывания получают плоскопараллельные пластины толщиной 0,5-2мм и площадью 1-3 см 2. Примесь меди при небольшом содержании в CdBr2 приводит к возникновению полосы поглощения 302305 нм, связанной с ионами Сu+. Дополнительная активация примеси Рb2+ приводит к появлению полосы 316320 нм, в результате чего меняется чувстви тельность материала в длинноволновой области. В спектре поглощения неокрашенного сильнолегированного светочувствительного (фото хромного) материала CdBr2:CuCI; PbBr2 при комнатной температуре вблизи края поглощения основания материала в области 280-350 нм наблюдается интенсивное активаторное поглощение, обусловленное примесями Сu+ и Рb2+ (фиг.1, кривая 1). Облучение светочувстви тельного материала ультрафиолетовым светом лампы ДКсЭЛ-500 или азотного лазера приводит к возникновению полос 395-405 нм, 605-620 нм, связанных с продуктами фотохимического превращения медных центров (фиг.1, кривая 2). Дополнительная активация CdBr2:CuCI примесью PbBr2 приводит к появлению эффективной люминесценции, связанной с примесью свинца, которая при 90 К возбуждается в области полосы возбуждения (поглощения) 318-326 нм (фиг.2, кривая 1). Окрашивание кристалла ультрафиолетовым светом при комнатной температуре приводит к сильному ослаблению этой полосы (фиг.2, кривая 2). Кристалл CdBr2:CuCI; PbBr2 также характеризуется при комнатной температуре, примерно, 1,5-5 раза большей интенсивностью люминесценции, чем кристалл CdBr2:CuCI. Действие излучения азотного лазера на кристалл CdBr2:CuCI, PbBr2 приводит к появлению люминесцентного свечения в полосе 495 нм с последующим резким ослаблением ее интенсивности до значения 0,05-0,10 от максимальной интенсивности свечения (фиг.3). Восстановление исходных оптико-люминесцентных характеристик производят путем прогрева окрашенных образцов фоточувствительного материала до 280-310°С, Заявляемый материал может использоваться как фотохромная среда для дозиметрии ультрафиолетового излучения, основанного на изменении в широких пределах добавочной оптической плотности (DD = 0-3,8) в максимумах индуцированных полос поглощения 395-405 нм и 605-630 нм. Для измерения доз ультрафиолетового излучения заявляемый материал можно использовать как дозиметр, основанный на деградации (ослаблении) люминесценции в полосе 490-500 нм при комнатной температуре и деградации люминесценции в максимуме полос 390-410 нм и 550-560 нм при 95-100 К в результате протекания фотохимических реакций при окрашивании образцов. Заявляемый фоточувствительный материал по чувствительности превышает прототип, а также материал CdBr2:CuCI поскольку дополнительная активация примесью Рb2+ приводит к повышению эффективности протекания фотохимических реакций и интенсивности люминесценции как при высоких, так и при низких температурах.