Оптическое термометрическое устройство на полимерной основе



Оптическое термометрическое устройство на полимерной основе
Оптическое термометрическое устройство на полимерной основе
Оптическое термометрическое устройство на полимерной основе
Оптическое термометрическое устройство на полимерной основе
Оптическое термометрическое устройство на полимерной основе
Оптическое термометрическое устройство на полимерной основе

 


Владельцы патента RU 2630032:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского Казанского научного центра Российской Академии наук (КФТИ КазНЦ РАН) (RU)

Оптическое термометрическое устройство обеспечивает измерение температуры по изменению дифракционной картины света. Устройство содержит на подложке элементы периодической дифракционной микроструктуры. Указанная структура образуется путем ионной имплантации через поверхностную маску. При этом в качестве подложки используется оптически-прозрачный полимер, а сформированная дифракционная структура содержит ионносинтезированные металлические наночастицы, диспергированные в приповерхностной области подложки. Технический результат заключается в повышении чувствительности термометрического устройства. 10 ил.

 

Предлагаемое техническое решение относится к оптическим термометрическим устройствам, в которых измерение температуры вещества осуществляется регистрацией бесконтактным методом изменения дифракции зондирующего светового пучка (обычно лазерного), взаимодействующего с анализируемым материалом [1], а именно, к оптическим термометрическим устройствам для видимого диапазона, выполненным на основе тонкопленочных периодических микроструктурированных слоев различных веществ.

Подобные устройства находят свое применение для температурного мониторинга и контроля в вакуумных технологических процессах микроэлектроники (осаждение тонких пленок, травление микроструктур, и т.п.), взаимодействия газоразрядной плазмы и пучков заряженных частиц, для измерения температуры в сложных условиях (высокие электрические потенциалы, электромагнитные помехи, фоновое неравновесное излучение, при работе в агрессивных средах и т.д.) [1].

Известно «Устройство для измерения температуры», авторское свидетельство СССР №932285, опубликованное 02.06.1982. Бюл. №20, выбранное в качестве аналога, где в термочувствительный элемент введена оптическая дифракционная решетка Брега, состоящая из параллельных полос, и расположенная под углом Брега к оси источника светового излучения. Чувствительный элемент выполнен из прозрачного материала, в качестве которого может быть использован, ниобат лития, танталат лития, арсенид галия, кварц, стекло и др. Дифракционная решетка Брега может быть сформирована, например, в процессе роста кристалла путем периодического изменения условий роста, влияющих на значение показателя преломления кристалла или путем записи периодического распределения интенсивности света в кристаллах, обладающих фотоструктурным эффектом. При изменении температуры материала, из которого изготовлена решетка Брега, меняются физические параметры термочувствительного элемента, приводящие к его расширению или сжатию. Это приводит к изменению периода дифракционной решетки термочувствительного элемента и, как следствие, к перераспределению в дифракционной картине проходящего через решетку Брега света.

Недостатком по аналогу является то, что предусматривается формирование термометрического устройства только на полосовом типе дифракционных решеток, а, именно, состоящих из параллельных структур (решетки Брегга), не позволяя формировать термометрическое устройство на дифракционных периодических структурах с элементами ее составляющими различной формы (квадратные, треугольные и т.д), что, заведомо, сужает конструктивные варианты и разнообразие термометрических устройств.

Известно [2] оптическое термометрическое устройство, обеспечивающее измерение температуры по изменению дифракции Фраунгофера на отражение от специальных кремниевых двумерных периодических структур [3]. Дифракционные решетки формируются в результате имплантации поверхности монокристаллического кремния ионами фосфора через маску - тонкую металлическую сетку. В результате на поверхности кремния образуются аморфные ячейки, ограниченные сеткой монокристаллического кремния. Энергия имплантации 40 кэВ, доза имплантации 3.12⋅1015 ион/см2 и тип иона были выбраны с тем расчетом, чтобы формировался аморфный слой, начиная от облучаемой поверхности кремния. При зондировании такой периодической дифракционной структуры лучом непрерывного He-Ne лазера (длина волны 632.8 нм) наблюдается дифракционная картина.

Функционирование термометрического устройства (измерение температуры материала) на основе периодических кремниевых микроструктур (решетки) осуществляется регистрацией при оптическом отражении изменения дифракционной картины Фраунгофера от решетки вследствие теплового расширения или сжатия полупроводниковой подложки. Для этого отслеживается угловое перераспределение дифракционных максимумов, возникающее при изменении геометрических размеров решетки в процессе ее нагрева или охлаждения. По величине угла отклонения дифракционного пучка определяется изменение периода решетки, что позволяет установить температуру образца по известным формулам [1].

Данное оптическое термометрическое устройство, на основе периодически структурированного ионной имплантацией кремния [2], является наиболее близким к заявляемому техническому решению и поэтому выбрано в качестве прототипа.

Недостатками прототипа являются:

- термометрическое устройство на основе дифракционной периодической микроструктуры, полученной на непрозрачной в видимой области кремниевой подложке методом ионной имплантации может быть использовано только на оптическое отражение;

- чувствительность термометрического устройства на основе кремния не велика вследствие низкого значения его коэффициента теплового расширения (αSi=4⋅10-6 К-1).

Решаемая техническая задача в заявляемом техническом решении заключается в обеспечении возможности получения оптического термометрического устройства, содержащего дифракционные периодические микроструктуры в приповерхностном объеме различных полимерных подложек (полиметилметакрилат - ПММА, полиимид, эпоксидные смолы и др.), для применения таких термометрических устройств, как для отраженного, так и для проходящего света. Такой подход также позволит повысить чувствительностью термометрического устройства, обеспечивающего измерение температуры в определенном диапазоне по изменению дифракции Фраунгофера от специальных двумерных периодических структур, за счет более высокого значения коэффициента теплового расширения полимерной подложки, содержащей решетку. Например, коэффициент теплового расширения ПММА составляет αПММА=5⋅10-5 К-1 [4], что на порядок превышает этот показатель для кремния (αSi=4⋅10-6 К-1).

Поставленная задача в предлагаемом техническом решении в оптическом термометрическом устройстве, обеспечивающем измерение температуры по изменению дифракционной картины света, заключающемся в формировании на поверхности исходной подложки элементов заданной периодической дифракционной микроструктуры путем ионной имплантации через поверхностную маску, достигается тем, что в качестве подложки используется оптически-прозрачный полимер, а сформированная дифракционная структура содержит ионносинтезированные металлические наночастицы, диспергированные в приповерхностной области подложки на толщине слоя от 10 до 600 нм при концентрации металла 2.0⋅1020 - 8.0⋅1022 атомов/см3.

На фиг. 1 показаны общая схема (чертеж) использования оптического термометрического устройства (изделия). Элементами схемы являются: источник света, например, лазер 1, оптическое термометрическое устройство 2, состоящее из оптически-прозрачной полимерной подложки 3 с внедренной в ее поверхность дифракционной периодической микроструктурой, элементами которой являются области, подвергнутые ионному облучению - имплантированные ячейки 4 разделенные необлученными перегородками 5, и контрольный экран 6 для наблюдения дифракционной картины. Угол отклонения ϕ дифракционного зондирующего луча лазера и перераспределение дифракционных максимумов на угловую величину Δϕ на контрольном экране 6 определяется температурой Т полимерной подложки 3 оптического термометрического устройства 2 и возникающим изменением геометрических размеров дифракционной решетки в процессе ее нагрева или охлаждения.

На фиг. 2 показано рассчитанное распределение имплантированного серебра по глубине в ПММА, при энергии облучения 30 кэВ.

На фиг. 3 показаны спектры оптического пропускания необлученного (а) и (б) ПММА с ионно-синтезированными наночастицами серебра.

На фиг. 4 показано ПЭМ-изображение, полученное на просвечивающем электронном микроскопе, поверхности ПММА с наночастицами серебра, синтезированными с помощью ионной имплантации.

На фиг. 5 показано АСМ-изображение, полученное на атомно-силовом микроскопе, ПММА (фрагмента периодической дифракционной микроструктуры), имплантированного ионами серебра через поверхностную маску.

На фиг. 6 показана блок-схема экспериментальной установки для наблюдения функционирования оптического термометрического устройства на полимерной основе с периодической дифракционной микроструктурой на просвет.

На фиг. 7 показаны дифракционные картины расположений максимумов 0-го, 1-го и 32-го порядков на контрольном экране, зафиксированные оптическим термометрическим устройством при нагреве ПММА. Дифракционные картины приведены сверху вниз с повышением температуры ПММА: 20, 45, 70 и 95°C. Снизу же приведен сантиметровый масштаб.

На фиг. 8 показан спектр оптического пропускания полиимида (а) и полиимида с ионно-синтезированными наночастицами меди (б).

На фиг. 9 показано изображение, полученное на оптическом микроскопе, имплантированного ионами меди через поверхностную маску полиимида (фрагмента периодической дифракционной микроструктуры). Размер ячейки 25 мкм.

На фиг. 10 показано изображение картины дифракционного рассеяния, полученное на контрольном экране при отражении света от периодически микроструктурированного полиимида (образец) с ионно-синтезированными наночастицами меди, зондируемого лазером на длине волны 632.8 нм.

Рассмотрим способ изготовления оптического термометрического устройства, обеспечивающего измерение температуры по изменению дифракционной картины света, на конкретных примерах. Условие изготовления оптического термометрического устройства включает формирование на поверхности исходной подложки элементов заданной периодической дифракционной микроструктуры путем ионной имплантации через поверхностную маску, при этом ионную имплантацию осуществляют ионами металла с энергией 2-1300 кэВ, дозой облучения, обеспечивающей концентрацию вводимых атомов металла в облучаемой подложке 2.0⋅1020 - 8.0⋅1022 атомов/см3, плотностью тока ионного пучка 1.2⋅1012 - 1.5⋅1013 ион/см2с в оптически-прозрачную полимерную подложку.

На фиг. 1 показаны общая схема (чертеж) использования оптического термометрического устройства (изделия). Элементами схемы являются источник света, например, лазер 1 и оптическое термометрическое устройство 2, обеспечивающее измерение температуры по изменению дифракционной картины света, содержащее подложку 3 с внедренной в ее поверхность дифракционной периодической микроструктурой, элементами которой являются области, подвергнутые ионному облучению - имплантированные ячейки 4 и характеризуемые другой диэлектрической проницаемостью относительно материала подложки 3, где подложка 3 выполнена из оптически прозрачного полимера, а дифракционная структура содержит ионносинтезированные металлические наночастицы, диспергированные в приповерхностной области подложки на толщине слоя от 20 до 600 нм при концентрации металла 2.0⋅1020 - 8.0⋅1022 атомов/см3. Необлученные перегородки 5, находящиеся между имплантированными ячейками 4, имеют ту же диэлектрическую проницаемость, что и оптически прозрачная подложка 3 (для справки). Элементом схемы также является контрольный экран 6 для наблюдения дифракционной картины. Угол отклонения ϕ дифракционного зондирующего луча лазера и перераспределение дифракционных максимумов на угловую величину Δϕ на контрольном экране 6 определяется температурой Т полимерной подложки 3 оптического термометрического устройства 2 и возникающим изменением геометрических размеров дифракционной решетки в процессе ее нагрева или охлаждения.

Пример 1. Оптическое термометрическое устройство обеспечивающее измерение температуры по изменению дифракционной картины света, изготовлено способом включающим формирование на поверхности исходной подложки элементов заданной периодической дифракционной микроструктуры путем ионной имплантации на ускорителе ИЛУ-3 через поверхностную маску - металлическую сетку с размерами ячейки 25 мкм, при этом ионная имплантация выполнена ионами благородного металла - Ag+ с энергией Е=30 кэВ, дозой облучения D=5.0⋅1016 ион/см2, обеспечивающей концентрацию вводимых атомов металла в облучаемой подложке (2.0⋅1022 атомов/см3), плотностью тока ионного пучка J=3⋅1013 ион/см2с в оптически-прозрачную полимерную подложку полиметилметакрилата (ПММА) при комнатной температуре.

Моделирование концентрационных профилей распределения имплантированного серебра с энергией 30 кэВ в ПММА по глубине с помощью компьютерного алгоритма SRIM-2013 [5] (фиг. 2), показало, что в приповерхностном имплантированном слое полимера происходит накопление атомов серебра, приводящее к зарождению и росту металлических наночастиц. Общая толщина имплантированного слоя с наночастицами серебра, а, следовательно, и толщина активного слоя формируемой периодической дифракционной микроструктуры в ПММА, для данных условий имплантации, не превышает 100 нм.

На фиг. 3. приведены экспериментальные спектры линейного оптического пропускания для исходного ПММА, а также имплантированного ионами серебра (Ag:ПММА), измеренные на спектрометре Avantes-2048. В отличие от исходной матрицы ПММА фиг. 3(a), имплантированный образец Ag:ПММА фиг. 3(б) характеризируется наличием в видимой области спектра селективной полосы поглощения с максимумом ~500 нм. Данная полоса указывает на формирование в ПММА наночастиц серебра, и она обусловлена проявлением эффекта поверхностного плазмонного резонанса в металлических наночастицах [6].

Изображение, полученное на просвечивающем электронном микроскопе - TESLA BS-500, (ПЭМ-изображение) поверхности ПММА в области полимера, не прикрытого сетчатой маской, после имплантации ионами серебра приведено на фиг. 4. В отличие от необлученного полимера, на микрофотографии видны наночастицы сферической формы. Из анализа микродифракции (фигура не приводится) следует, что сферические образования имеют гранецентрированную кубическую решетку с постоянной, соответствующей металлическому серебру. Изображение наблюдаемой микродифракции характеризуется набором тонких колец поликристаллического типа от наночастиц серебра, регистрируемых на фоне широких диффузных размытых колец низкой интенсивности, соответствующих аморфной полимерной матрице. Сравнение экспериментальных изображений микродифракции со стандартными международными табличными рентгеновскими-ASTM данными позволяет заключить, что образование каких-либо химических соединений с ионами серебра при ионной имплантации полимера не происходит.

Периодическая микроструктурированная поверхность ПММА, имплантированного ионами серебра через маску, наблюдаемая на атомно-силовом микроскопе FastScan Brucker (ACM), приведена на фиг. 5. На АСМ-изображении видно, что облученная поверхность образца представляет собой упорядоченную решетку с ячейками размером 25 мкм, ограненные стенками из неимплантированного полимера. При этом квадратная область ячеек представляет собой ионно-облученный ПММА, т.е. структуру полимера с наночастицами серебра, наблюдаемыми на фиг. 4, характеризуемыми селективным плазмонным поглощением (фиг. 3).

Поскольку известно, что имплантация ионов металла в диэлектрик приводит к увеличению его показателя преломления вплоть до ~1.7-1.9 для видимой области спектра (особенно на частотах плазмонного резонанса металлических наночастиц) [7], то очевидно, что в результате имплантации ПММА через маску формируется микроструктура (решетка - элемент оптического термометрического устройства) с периодически изменяемым распределением оптических констант материала, т.е. между ячейками решетки и ее стенками (nПММА=1-5 [8]).

Функционирование оптического термометрического устройства (фиг. 1), обеспечивается определением температуры образца по изменению дифракционной картины Фраунгофера от сформированной на нем периодической дифракционной микроструктуры (фиг. 5). Вследствие увеличения или уменьшения периода (размера) решетки, вызванного ее тепловым расширением или сжатием при изменении температуры, происходит перераспределение максимумов в дифракционной картине на контрольном экране. По величине угла отклонения дифракционного зондирующего луча лазера (ϕ) и по перераспределению дифракционных максимумов на угловую величину Δϕ на экране 3 (фиг. 1) определяется текущая температура (7) образца.

Зависимость изменения угла дифракции Δϕ от изменения температуры ΔT выражается формулой [1, 2]:

где k - порядок дифракционного максимума, λ - длина волны, α - коэффициент теплового расширения и d - период решетки.

Как видно из формулы 1 коэффициент α пропорционален Δϕ. Очевидно, что при всех прочих равных условиях (k, λ и d) оптическое термометрическое устройство, сформированное на основе материала с большим значением α, обладает более высокой чувствительностью. В рассматриваемом примере подложка ПММА, характеризуется коэффициентом αПММА=5⋅10-5 K-1 [4], который по сравнению с описываемым в прототипе [2] кремнием (αSi=4⋅10-6 К-1), оказывается больше чем на порядок. Данный факт также означает, что оптическое термометрическое устройство, изготовленное на основе ПММА, обеспечивает большую чувствительность (в области рабочих температур полимера), чем в случае с кремниевым образцом. Отметим, что в случае ПММА рабочая температур не может превышать 120°C, соответствующее температуре деструкции и разрушения данного полимера [9].

Проверка работоспособности оптического термометрического устройства на основе имплантированного ПММА, содержащего периодическую дифракционную микроструктуру, проводилась при зондировании полимера на просвет лучом He-Ne лазера на длине волны 632.8 нм. На фиг. 6 приведена блок-схема экспериментальной установки для наблюдения функционирования оптического термометрического устройства на просвет по отклонению дифракционных максимумов на контрольном экране при изменении температуры ПММА в режиме стационарного нагрева и охлаждения.

Зондирующий луч He-Ne лазера направляется на поверхность ПММА, содержащего периодическую дифракционную микроструктуру (фиг. 6). Положение дифракционных максимумов наблюдалось на контрольном экране. С целью повышения визуализации функционирования оптического термометрического устройства на контрольном экране оценивалось положение дифракционного максимума 32-порядка относительно центрального максимума 0-порядка. Для удобства наблюдения данных максимумов вблизи друг друга, дифракционный пучок 32-порядка зеркалом перенаправлялся на контрольный экран в область вблизи дифракционного максимума 0-го порядка. Картина смещения дифракционных максимумов на контрольном экране во время нагрева или охлаждения образца фиксировалась на цифровую камеру Casio Exilim Ех-F1. Нагрев образца закрепленного на медной подложке проводился спиралью, питаемой через ЛАТР до температуры 95°C. Температура образца также контролировалась термопарой.

Совмещенные дифракционные картины расположений максимумов 0-го, 1-го и 32-го порядков, зафиксированные оптическим термометрическим устройством при нагреве ПММА от 20 до 95°C приведены на фиг. 7. Как следует из фиг. 7, с повышением температуры ПММА отчетливо наблюдается смещение дифракционного максимума 32-го порядка в сторону максимума 1 го-порядка. Регистрируемое смещение пучка на 1 мм для данной оптической конфигурации эксперимента (фиг. 6) обусловлено изменением температуры на ~25 градусов. Данные результаты демонстрируют функционирование оптического термометрического устройства на основе имплантированного ПММА с периодической дифракционной микроструктурой при его зондировании на просвет.

Пример 2. В качестве подложки для оптического термометрического устройства используется полимер - полиимид, характеризующийся высокой прозрачностью (около 90%) в широком спектральном диапазоне от 200 до 1000 нм.

Имплантация проводится однозарядными ионами Cu+ с энергией Е=40 кэВ, дозой D=5.0⋅1016 ион/см2 (концентрация - 2.0⋅1022 атомов/см3) и плотностью тока в ионном пучке J=3.5⋅1013 ион/см2с. Остальные технологические операции и режимы ионной имплантации, связанные с облучением через поверхностную маску, такие, как и в примере 1.

Спектр оптического поглощения синтезированного образца, измеренный на спектрометре Avantes-2048, приведен на фиг. 8. В результате ионной имплантации полимера в спектре композиционного материала появляется селективная полоса плазмонного поглощения с максимумом вблизи 630 нм, соответствующая ионно-синтезируемым наночастицам меди [6].

Поверхностные микроструктуры на имплантированном ионами меди через маску полиимида, наблюдались на оптическом микроскопе Микромед ПОЛАР 1 (фиг. 9). На приведенном изображении видно, что поверхность образца является упорядоченной решеткой с ячейками размером 25 мкм, которые сформированы при имплантации полиимида в заданном режиме. При этом квадратная ячейка представляет собой структуру полимера с наночастицами меди, спектр которых показан на фиг. 8. Стенки между квадратными ячейками решетки состоят из необлученного полиимида.

В рассматриваемом примере подложка полиимида, характеризуется коэффициентом теплового расширения αполиимид=1.1⋅10-4 [10], который по сравнению с описываемым в прототипе [2] кремнием (αSi=4⋅10-6 К-1), оказывается больше чем на два порядка. Это означает, что оптическое термометрическое устройство, изготовленное на основе полиимида, обеспечивает большую чувствительность (в области рабочих температур полимера), чем в случае кремниевого образца.

Таким образом, сформированная имплантацией микроструктура с периодически изменяемым показателем преломления (диэлектрической проницаемостью) представляет собой периодическую дифракционную микроструктуру, которая может быть использована в качестве оптического полимерного термометрического устройства. На фиг. 10 приведено дифракционное изображение, регистрируемое на отражение при зондировании сформированной решетки лазером на длине волны 632.8 нм.

Выбор режимов ионной имплантации, E=2-1300 кэВ, D - обеспечивающая концентрацию вводимых атомов металла в облучаемой подложке 2.0⋅1020 - 8.0⋅1022 атомов/см3, J=1.2⋅1012 - 1.5⋅1013 ион/см2с, обуславливается тем, что за границами этих режимов не достигается необходимый технический результат, и качество изготовленных периодических дифракционных микроструктур не будет соответствовать необходимым требованиям.

Доза облучения определяется необходимым количеством атомов металлического вещества, чтобы, во-первых, обеспечить высокий контраст в коэффициентах отражения формируемых элементов дифракционной решетки, т.е. должны быть синтезированы достаточно крупные металлические наночастицы, проявляющие плазмонное отражение и поглощение. Это условие, согласно нашим исследованиям зависимости появления сигнала плазмонного поглощения у металлических наночастиц от дозы имплантации, выполняется при концентрациях атомов металла в облучаемом полимере порядка 2.0⋅1020 атомов/см3. Во-вторых, количество внедренной примеси не должно превышать той дозы, при которой начнется слипание растущих металлических наночастиц, приводящее к образованию сплошной металлической пленки, и по нашим оценкам составляет не более 8.0⋅1022 атомов/см3.

Плотность тока в ионном пучке J определяет, с одной стороны, время набора дозы имплантации, а с другой стороны степень нагрева облучаемого материала. Экспериментально установлено, что при J=1.5⋅1013 ион/см2с температура облучаемой поверхности образца увеличивается и приводит к ее разрушению (изменению). Облучение с малой плотностью ионного тока нецелесообразно увеличивает время имплантации. Поэтому, минимальная плотность ионного тока ограничена величиной J=1.2⋅1012 ион/см2с.

Энергия иона Е обуславливает величину его среднего проекционного пробега, которое определяет глубину залегания имплантированного иона, а, следовательно, толщину модифицированного слоя и дифракционной решетки. Сверху энергия ускорения иона ограничена величиной Е=1300 кэВ, поскольку при увеличении данной энергии имплантации и разумной длительности облучения не достигается требуемая концентрация примеси атомов металла, необходимая для зарождения на большой глубине металлических наночастиц. Ограничение снизу величиной Е=2 кэВ, согласно нашим экспериментам, связано с тем, что при дальнейшем уменьшении Е не удается получить столь крупные элементы структуры решетки, на которых бы наблюдалась дифракция света. При выборе Е=2-1300 нм дифракционная периодическая микроструктура содержит ионно-синтезированные металлические наночастицы, диспергированные в приповерхностной области полимерной подложки на толщине слоя от 10 до 600 нм.

Техническим результатом является возможность получения оптического термометрического устройства с повышенной чувствительностью, за счет более высокого значения коэффициента теплового расширения полимерной подложки. Дополнительно оптическая прозрачность изделия дает возможность его применения, как для отраженного, так и для проходящего света.

Список цитируемой литературы

1. Магунов А.Н. Лазерная термометрия твердых тел. М.: Физматлит, 2001. 224 с.

2. Фаррахов Б.Ф., Галяутдинов М.Ф., Фаттахов Я.В., Захаров М.В. Исследование нагрева и рекристаллизации в имплантированном кремнии при импульсном световом облучении. Учен. записки. Казан. гос. ун-та. сер. физ.-мат. науки. 2010 Т. 152. Книга 3. С. 164-170.

3. Фаттахов Я.В., Галяутдинов М.Ф., Львова Т.Н., Хайбуллин И.Б. Формирование периодических дифракционных структур на поверхности полупроводников для исследования динамики фотоиндуцированных фазовых переходов. Оптика и спектр. 2000. Т. 89. №1. С. 150-156.

4. Аракчеева Е.М., Танклевская Е.М., Нестеров С.И., Максимов М.В., Гуревич С.А., Seekamp J., Sotomayor Torres СМ. Получение фотонных кристаллов в структурах на основе полупроводников и полимеров с использованием метода наноимпринта. ЖТФ. 2005. Т. 75. №8. С. 80-84.

5. Ziegel J.F., Biersak J.P., Littmark U. The stopping and range of ions in solids. N.Y.: Pergamon, 1996.

6. Kreibig U., Vollmer M. Optical properties of metal clusters. Berlin: Springer. 1995.

7. Faik A., Allen L., Eicher C., Gagola A., Townsend P.D. Dispersion and luminescence measurements of optical waveguides. J. Appl. Phys. 1983. V. 54. P. 2597-2601.

8. Ананьев C.C., Берналь И.Д., Демидов Б.А., Калинин Ю.Г., Петров В.А., Экспериментальные измерения показателя преломления полиметилметакрилата за фронтом ударной волны, возбуждаемой сильноточным электронным пучком, ЖТФ 2010, Т. 80, вып. 5, С. 111-116.

9. Салимгареева В.Н., Колесов С.В. Термическая деструкция и стабилизация полиметилметакрилата, Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 2007, Т. 50, №7, С. 3-11.

10. Крыжановский В.К., Бурлов В.В., Паниматченко А.Д., Крыжановская Ю.В. Технические свойства полимерных материалов. Ст. Петербург: Профессия, 2005, 248 с.

Оптическое термометрическое устройство, обеспечивающее измерение температуры по изменению дифракционной картины света, содержащее подложку с внедренной в ее поверхность дифракционной периодической микроструктурой, элементами которой являются области, подвергнутые ионному облучению и характеризуемые другой диэлектрической проницаемостью относительно материала подложки, отличающееся тем, что подложка выполнена из оптически прозрачного полимера, а дифракционная структура содержит ионносинтезированные металлические наночастицы, диспергированные в приповерхностной области подложки на толщине слоя от 10 до 600 нм при концентрации металла 2.0⋅1020 - 8.0⋅1022 атомов/см3.



 

Похожие патенты:

Способ изготовления одномерной дифракционной фазовой решетки с синусоидальным профилем заключается в последовательном формировании канавок сканированием импульсным лазерным пучком плоскости контакта пластины из плавленого кварца с пластиной из прессованного графита.

Изобретение может быть использовано для формирования периодических интерференционных картин, например, для записи голографических дифракционных решеток, создания периодических структур различной размерности, реализации Фурье-спектрометров, брэгговских зеркал и т.п.

Изобретение относится к оптике, а именно к дифракционному устройству, имеющему нарезную решетку с отражательной поверхностью, и может быть использовано, преимущественно, в качестве оптического элемента в мощных лазерных системах для селективного усиления генерируемого излучения.

Способ изготовления дифракционной решетки включает в себя вакуумное нанесение алюминиевого покрытия и формирование штрихов треугольного микропрофиля алмазным резцом делительной машины.

Система для проецирования одного или нескольких синтетических оптических изображений включает одну или несколько структур пиктограмм изображений; и одну или несколько полностью включенных структур фокусирующих элементов пиктограмм изображений.

Способ изготовления дифракционных оптических элементов включает в себя лазерную обработку тонкопленочных слоев металла, напыленных на подложку из прозрачного материала.

Изобретение относится к устройствам дифракционных периодических микроструктур для видимого диапазона, выполненным на основе пористого кремния. Техническим результатом изобретения является создание дифракционной периодической микроструктуры на основе пористого кремния с различными металлосодержащими наночастицами.

Способ изготовления дифракционной периодической микроструктуры на основе пористого кремния включает в себя формирование заданной дифракционной периодической микроструктуры с помощью имплантации ионами благородных или переходных металлов через поверхностную маску, с энергией 5-100 кэВ.

Способ получения цветного изображения с помощью дифракционной решетки при воздействии света включает в себя создание на поверхности твердого тела массива дифракционной решетки в течение процесса микроструктурирования посредством воздействия лазера.

Устройство задней подсветки содержит источник света, коллиматор, расширитель пучка, один дефлектор пучка, волновод с элементом ввода и элементом вывода. Источник света выполнен в виде лазера.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при исследованиях и измерениях теплофизических процессов, в особенности их переходных режимов.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах автоматического контроля и регулирования температурных режимов. .

Изобретение относится к иг1мерительной технике и может быть использовано при построении систем регулирования температуры. .
Наверх