Yttritohlinitý granát se stálými laserovými vlastnostmi

Číslo patentu: 240135

Dátum: 15.06.1987

Autori: Beška Emanuel, Koneený Václav, Sutoris Viktor, Žužiová Jozefana

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

(7) . o . Autor vynalezu KVAPIL IŘÍ ing. DrSc.,TURNOV, KUBELKA IŘÍ mg., PŘÍBRAMo (54) Yttrituhlinitý granát se stálými lasernvými vlastnostmiYttrltohlinitý granát se stálými laserovými vlastnostmi, aktivovaný ionty neodymu,vhodnýk použití v pulsním I kontinuálním laserovém provozu, zejména, je-li požadovana dlouhodobá provozní stabilita, kde jí je dosaženo tím, že obsahuje příměs iontů praseodymu a terbía v atomárním poměru Nd zPrzTb 1000,0005 až 0,05 D,D 2 až 1.0 a případně ještě ionty chromu nebo titanu v atomárním poměru Nd Cr nebo Tí 100 0,05 až 5,0.Vynález se týká yttritoblinitého granátu,aktivovaného neodymem se stálými tavernvými vlastnostmi, vhodný pro dlouhodobé použití v laserech. Yttritohlinitý granát aktivovaný ionty neo dymu se široce využívá ako .aktivní mareariál v laserech různých typů ,a výkonů. Vlastnosti uvedeného aktivního materiálu přitom silně závisejí na prítomnosti i malých množství dalších příměsí a jeho tepelném zpracování. Řada příměsí v yttritohlinitém granáttt aktivovaném ionty neodymu podmiňuje jeho citlivost na záření zejména krátkovlnných podílů světla výbojek používaných v laseru, kdy se vytvářejí barevná centra. Barevná centra snižují účinnost laseru tím, že absorbují čerpací i emitované světlo a výjimečně zhášejí i luminiscencl aktivátoru. Uvedené změny jsou dlouhodobé i krátkodobé a v praxi působí zhoršení stability funkčních parametrů laseru. Take pří tomnost samotného neodymu podmiñuje.vznik barevných center s krátkou dobou života, ktera svou absorpcí podstatne zesnují tepelné deformace například při kontinuálnim čerpaní laserových tyčí.Velkou část uvedených potíží odstraňuje yttritohlinitý granát aktivovaný neodymem se stálými laserovými vlastnostmi podle vynálezu, jehož podstata spočíva V tom, že obsahuje příměs iontů praseodymu a terbia v atomárním poměru NdPrTb 3.00 z. 0,000 5 až 0,05 0,02 až 1,0, případně ještě ionty chromu nebo titanu v atornárním poměru Nd Cr nebo Ti 100 0,05 až 5,0.Tento materiál nevykazuje v laserovém provozu žádné dlouhodobé změny. je-lí třeba potlačít krátkodobé změny parametrů laseru, například na počátku jeho funkce vlivem teplotních deformací aktívního materiálu, je vhodné jeho složení upravit dalším případným přídavkem íontů chromu nebo titanu. Přiměs terbia v yttritohllnitém granátu, aktivovaném ionty neodymu .bez prítomnosti praseodymu má jen malý vliv,pokud jde o zamezení tvorby barevnýchcenter. Uplatňuje se spíše tím, že omezujezáporný vliv některých iontů vzácných ze min na luminiscenci neodymu, ale zvyšuje.rychlost tvorby barevných center. Teprve kombinace příměsi praseodymu a terbia stabilizuje příznivé laserové vlastnosti yttritohlinitého granátu.Yttritohlinitý granát se stálými laserovými vlastnostmi podle vynálezu, je vhodný k použití v pulsním i kontinuálním laserovém provozu, a to zejména vtěch případech, kdy je pořadována dlouhodobá provozní stabilita.Monokrystaly yttritohlinitého granátu s obsahem 1,0 až 1,1 at. neodymu vztaženona yttritum byly pěstovány za použití oxidu yttritého a hlinitého čistoty 99,9999 a ~oxiduneodymitého čistoty 99,999 °/0. Přes použití takto čistých výchozích surovín vylíazovaly laserové tyče o průměru 5 mm a délce 50 mm zhotovené z vypěstovanýchmonokrýstalů v pulsním laserovém provozu ąpři energií čerpacího pulsu 60 j pokles výstupni energie z počátečních 1,5 j na 1,15 j,a to v závislosti na teplote během 300 až 420 pulsů. Počáteční hodnotu výstupní energie bylo možno získat až po odstavení laseru z provozu v trvaní alespoň 18 hodin. V případě, že výchozí oxid hlinitý obsahoval 0,001 hmot. železa, byl pokles z 138 na 1,18 j pozorován až po 3 500 pulsecb, avšaktento pokles byl již trvalý. Bylo-li k výchozísurovině přidáno 0,01 at. praseodymu a 0,08 at. terbia, vztaženo na neodym jako oxid praseodymu PrsOn a oxid terbia T 13407 a vypěstované monokrystaly obsahovaly0,007 at. praseodymu a 0,12 at. terbia, vztaženo na neodym. Laserové tyče připra vené z těchto monokrystalů vykazovaly přistejnem způsobu laserového provozu výstupní energií v průměru 1,38 j, která, pokud byla vyměñována opotřebovaná výbojka laseru (po cca 30000 pulsech), se ani po 100 000 pulsech pozorovatelně nezměnila.Monokrystaly yttritového granátu s obsahem 0,9 až 1,0 at. 9/0 neodymu vztaženo na yttrium byly pěstovány za použití oxidu yttritého čistoty 99,99 9/0, oxidu hlinitého čistoty 99,999 a oxidu neodymitého čistoty99,9 . K dispozici bylo přitom několik ty-pů, resp. šarži uvedených oxidů, lišícich se vzájemné druhem nečistot. Z mnokrystalů byly zhotoveny laserové tyče o průměru 4 milimetrů a délce B 0 mm, které byly použitý v kontinuálním laseru, čerpaném Kryptonovou výbojkou o příkonu 3 kW. Výstupní zrcadle laseru o reflektivitě 96 bylo rovinné, zadní, vzdálene od výstupního zrcadla 21 cm, bylo duté o poloměru 1 m. Počatečni výkon laseru 55 W poklesl okamžitě po zapnutí na 42 W vlivem tvorby přechodných barevných center. Navíc bylo pozoro váno velmi pomalé, .ale nevratné snižování ivýkonu o 8 W po 80 hodinách provozu vlivem tvorby stálých barevných center. Stàlá barevná centra se podařilo s úspěchem potlačit tím, že jako výchozí oxid yttritý byly vybírány šarže, které obsahovaly 0,000 3 až 0,005 at. °/o terbia a šarže oxidu neodymltého s obsahem nanejvýše 0,05 at. praseodymu, vztaženo na yttrium, resp. neodym. Dále bylo k výchozi surovině přidáno 0,1chromu jako oxid chromitý, vztaženo na neodym. Vypěstované monokrystaly obsahovaly v průměru 0,3 at. terbia, 0,04 at. °/o praseodymu a 0,25 at. °/o chromu, vztaženo vesměs na neodym. Lasery vybavené týčemi zhotovenými z těchto monokrystalů vykazovaly při stejných podmínkách, jaké byly použitý při laserovém provozu původních tyčí, počátečnů výkon 57 W, který poklesl po 1 až 2 s provozu na 55 W, přičemž tento výkon byl zjíštěn i po 80 hodinách, provozu.. PREDMET VYNÁLEZU Yttritohlinitý granát se stálými laserový- zPrzTb 1000,0005 až 0,05 2 0,02 až 1,0,mi vlastnostmi, aktivovaný neodymem, vy- případně ještě íonty chromu nebo titanu v znąčený tím, že obsahuje příměs iontů pra- atomárním poměru Nd z Cr nebo Tl 1 O 0seodymu a terbía v atomárním poměru Nd 20,05 až 5,0.

MPK / Značky

MPK: C30B 29/20

Značky: vlastnostmi, yttritohlinitý, granát, stálými, laserovými

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/3-240135-yttritohlinity-granat-se-stalymi-laserovymi-vlastnostmi.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Yttritohlinitý granát se stálými laserovými vlastnostmi</a>

Podobne patenty