Лазерное вещество

 

Изобретение относится к квантовой электронике, конкретно к составам активных материалов, пригодных для использования в оптических квантовых генераторах и оптических квантовых усилителях. Цель изобретения - уменьшение токсичности. Активный материал дополнительно содержит тиохлорид фосфора (10 - 40 мас.%). Изобретение позволяет понизить скорость гидролиза материала в 3 - 60 раз при сохранении высоких спектрально - люминесцентных и генерационных характеристик. 1 табл.

Изобретение относится к квантовой электронике, конкретно к составам активных материалов, пригодных для использования в оптических квантовых генераторах и оптических квантовых усилителях. Цель изобретения уменьшение токсичности, для чего в лазерное вещество введен тиохлорид фосфора (10-40 мас.). П р и м е р 1. Материал состава, мас. Nd 0,5; SnCl₄ 10; PSCl₃ 40; POCl₃ 49,5, получают следующим образом. В круглодонную стеклянную колбу емкостью 1 л, снабженную обратным холодильником с затвором из фосфорного ангидрида, загружают 2,03 г гидроксида неодима (а), 268,90 г хлорокиси фосфора (b) и 30,05 г четыреххлористого олова (с). Взаимодействие компонентов сопровождается сильным разогревом и заканчивается полным растворением исходного гидроксида неодима. Прозрачный раствор кипятят с обратным холодильником 2-3 ч для удаления газообразных продуктов реакции. Полученный раствор служит исходным для изготовления предлагаемого вещества. С этой целью 300,98 г полученного раствора (d) помещают в стеклянный аппарат для перегонки и отгоняют из него 121,07 г хлорокиси фосфора (е) при 105-107^оС. Далее этот раствор при перемешивании на холоду разбавляют 119,95 г тиофосфорилхлорида (f). Выход материала 299,86 г (g), что составляет 100% от теоретического. П р и м е р 2. Материал состава, мас. Nd 2,74; SnCl₄ 10,38; PSCl₃ 25,92; POCl₃ 60,96, получают по методике, описанной в примере 1, где а 15,85 г, b 334,10 г, с44,55 г, d 395,50 г, е 78,01 г, f 110,77, g 427,26 г. Выход активного материала 100% (от теоретического). П р и м е р 3. Материал состава, мас. Nd 4; SnCl₄ 25,01; PSCl₃ 10; POCl₂ 6, получают по методике, описанной в примере 1. где а 10,83 г, b 380,27 г, с 50,13 г, d 441,23 г, е 260,93 г, f 20,05 г, g 200,35 г. Выход активного материала 100% (от теоретического). Материалы других составов получают аналогично. Данные сведены в таблицу. Скорость гидролиза исследуемых материалов изучают следующим образом. В стеклянный сосуд при комнатной температуре помещают исследуемое вещество, к которому при постоянном перемешивании добавляют воду. Поскольку гидролиз исследуемых веществ сопровождается тепловыделением, то его скорость можно выразить величиной выделенного тепла за единицу времени (кал/с). Во всех случаях на каждый моль исследуемого вещества добавляют 0,05 моль воды и с помощью термометра измеряют повышение температуры реакционной смеси за первые 30 с реакции. Учитывая значения теплоемкости гидролизуемых веществ, изменения температуры во времени и массы реагентов, вычисляют теплоту реакции гидролиза (кал). Расчетные данные сведены в таблицу. Из таблицы видно, что скорость гидролиза исследуемых материалов находится в зависимости от количества содержащегося в нем PSCl₃. Так, при добавлении 10 мас. PSCl₃ скоростью гидролиза уменьшается в 3 раза. Дальнейшее увеличение содержания тиофосфорилхлорида еще более резко замедляет скорость гидролиза материала. Полученный активный материал сохраняет высокие спектрально-люминесцентные и генерационные характеристики: высокие значения времени люминесценции τ до 300 мкс, низкие значения коэффициента неактивных потерь ρ_{λ = 1,06} (0,5-2,0) ˙10³ см^-1 и КПД 1,3-2,1% КПД генерации элемента диаметром 10˙130 мм, помещенного в посеребренный резонатор, определяют на приборе типа ЛТИ П4 по стандартной методике. Значения КПД соответствуют энергии в режиме свободной генерации по отношению к запасенной электрической энергии. Можно видеть, что предлагаемое вещество не уступает известному по основным спектрально-люминесцентным и генерационным характеристикам и значительно (в 3-60 раз) превосходит его по гидролитической устойчивости, а следовательно, имеет меньшую токсичность.

Формула изобретения

ЛАЗЕРНОЕ ВЕЩЕСТВО, включающее оксихлорид фосфора, хлорид металла и редкоземельный элемент, отличающееся тем, что, с целью уменьшения токсичности при сохранении спектрально-люминесцентных и генерационных характеристик, оно дополнительно содержит тиохлорид фосфора при следующем соотношении компонентов, мас.%: Редкоземельный элемент - 0,5 - 4,0 Хлорид металла - 10 - 25 Тиохлорид фосфора - 10 - 40 Оксихлорид фосфора - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 14-2002

Извещение опубликовано: 20.05.2002        

---