Введение к работе
Актуальность работы, ццноп из причин особого интереса к проблеме кошлексообразования ионов редкоземельных элементов /РЗЭ/ в неводній .растворителях является потребность в разработке техк логии изготовления высокоэффективных жидкостных неорганических люминофоров. К достоинствам жидких активних сред мокно отнести возможность получения больших энергий и мощностей излучения с еденицы объема рабочего вещества, за счет достижения концентраций активатора того же порядка, что и в лазерных стеклах; отсутствие постоянных напряжений, структурных неоднородностей и включений с отличающейся оптической плотностью; высокая лучевая прочность жидких лазерных материалов позволяет реализовать гадею ядерной накачки, в них не возникают необратимые разрушения при больших плотностях энергии.
Перечисленные качества и ряд других-позволяют создавать на основе жидких активных сред лазерные установки, предназначенные для решения широкого круга как исследовательс .их, так и прикладных задач.
До настоящего времени донорно-акцепторные композиции на основе хлористого сульфурила в качестве самостоятельного компонента для создания люминофоров не использовались. В связи с этим актуальным для физической химии растворов представляется исследование физико-химических и Сі.ектрально-люминрсцентн-х свойств ионов РЗЭ в системах на основе хлористого сульфурила и разработка на их основе новых жидкостных лазерш-х материалов.
Работа выполнила в рамках постановления СМ СССР IP 18-48 от 27.01.86, тема 0Л-20І.
Цель работы. Изучение возможности применения хлористого сульфурила в качестве основного растворителя в многокомпонентных апроТонных неорганических системах, активированных РЗИ и их всестороннее физико-химическое и спектрально-люминесцентное исследование, а также изучение влияния ионов уранила на спектральные и генерационные свойства ионов неодима в систет с целью определения перспективности использования подобных систем для нужд квантовой электроники.
Задачи работы: I. Разработка технологии очистки суль^.урил-хлорида от серосодержащих примесей и методики синтеза апротонных многокомпонентных люминесирувцих систем на его основе.
2. Изучение растворимости соединений РЗЭ в JX>t Cfz — ^а>С/х
и вязкости, полученных растворов.
3. Изучение спектрально-люминесцентных свойств систем л
*fQl &z ~
Я/;Хо<\ &.», Ъп», УҐ\ щг+
-
Изучение явления переноса энергии электронного возбужде-' ния между ионами РЗЭ в і/% С/с — {pa. Cfj .
-
Получение эффекта стимулированного излучения иона неодима в rfOf C/z — $ct С/, и изучение его лазерных свойств в данной системе
-
Разработка новой лазеркэй жидкости на основе *?0гС/ъ~1$&С/л устойчивой к Ьккслительно-аосстаковительным процессам, активированной ионами неодима и соактивиров&нной соединениями урана-238, изучение еляяния ионов уранила на лазерные свойства активатора
в данной сис-эмо.
Научная новизна. Впервые осуществлен синтез и проведено сис-теыатическ 'э исследование ряда физико-химических и спектрально-люминесцентных свойств неорганических люминесцентных систем на основе <Г0гС[}— (раС/г , активированных ионами РЗЭ и уранилхло-ридом. Разработана новая неорганическая лазерная жидкость ^ С/г — а Cf\ —A&/Sf* Впервые получено явление стимулированного излучения неодима в присутствии конов уранила в
Положения, выносимые на защиту:
-
Технология очистки исходных компонентов, бинарного растворителя J'O^/z * G&&& и методика синтеза апротонных многоком понентных систем на его основе, отвечаюцих по содержанию тушащих примесей классу лазерных материалов.
-
Растворимость хлоридов и оксидов РЗЭ в индивидуальном 0гС1г " и в jVtC&~~ faC/j Влияние компонентного состава растворителя на физико-химические и спектрально-люминесцентные свойства полученных растворов. — —
-
Определены средние расстояния &Л/с/-0 , &Ak/~C/ и координационные числа образующихся комплексов неодима в новом
неводном растворителе оО^С[г —
4. В системах ./<<% — iftity-J-fi C//t проведен расчет спект
роскопических параметров интенсивности для PsJt, Ntf**, Shn tu-
Utf' , no *& tTftr и Y6 и оптимальных люминесцентно-
спектральных параметров ''резонансных" люминесцентных переходов
и полос поглощения Ifej , jL/i , с# , , & , % , Z" /.
5. В системах J^- rfh наблюдается сенсибилизированная люминесценция ионов y$J* и
/к* ъ присутствии ионов Ai/ и Y6 соответственно.
6. Система <ГОгС/г — ^ctC/ж — AJt/C/f обладает лазерным эффек
том, связанным с возможностью достижения инверсное заселенности
уровня f-iJi относительно уровня ^J/tL иона AifJ при ламповой
накачке.
7. В системе X(^Cf2"(faC/j-M/C/j-UPtC/z получено явление
стимулированного излучения ионов неодима'при ламповой накачке,
что указывает на устойчивость данной системы к окислительно-вос
становительным процессам и возможность её применения в качестве
активного элемента /АЭ/ для лазеров с прямой ядерной накачкой
при соактивации соединениями урана-235.
Практическое значение работы. Совокупность полученных в ^-боте результатов позволила предложить новый неорганический ла- зерный материал с/% С/г — (?ct С/& , активированный иоыши неодима. Введение в данную систему в качестве неактивной примеси уранилхлорида не ухуднает люминесцентных и генерационных параметров ионов неодима, что позволяет рассматривать эту систему как потенциально пригодную при разработке активных элементов для лазеров с прямой ядерной накачкой.
Результаты работы могут быго использованы организациями работающими в области лазерной технологии, а также специалистами занимающимися физической химией неводных растворов.
Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докладавились на I Всесоюзной конференции "Жидкофазные материалы" /Иваново, 1990 г./, УІІІ Всесоюзном совещании-семинаре "Спектроскопия лазерных материалов" /Краснодар, 1991 г./, XIII Всесоюзной конференции по химической термодинамике и калориметрии /Красноярск, 19Э1 г./, отраслевой конференции "Физика ядсрно-воз-буждаємой плазмы и проблемы лазеров с ядерной накачкой'70бнинск, 1992 г./
Основное содержание работы изложено в 9 публикациях в виде статей и тезисов докладов.
Объём и структура работы. Диссертация изложена на 137 стра-ни"ах ^аа-иноппсного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов, Списка цитированной литературы и приложения. Работа содержит 23 таблицы і: 30 рисунков. Список г ітературн включает 169 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.
