Устройство для определения квантового выхода при резонансном возбуждении люминесценции

(22) Заявлено 22,06.73 (21) 1934072,26-25с присоединением заявкиГосУларственный комитет (23) ПриоритетСовета Министров СССРто лелам изобретений Опубликовано 05.08,75. Бюллетень29(53) УДК 535.37(088.8) и открытий Дата опубликования описания 27,04.76(72) Авторы изобретения 3. Л, Моргенштерн и В. Б, Неуструев Ордена Ленина физический институт имени П. Н. Лебедева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КВАНТОВОГО ВЫХОДА ПРИ РЕЗОНАНСНОМ ВОЗБУЖДЕНИИ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИИзобретение относится к измерительной технике. Оно может быть использовано для контроля качества материалов, используемых в оптических квантовых генераторах, а также при научных и светотехнических измерениях.Известно устройство для определения квантового выхода при резонансном возбуждении люминесценции рубина, содержащее источник света, фотометрическую сферу с входным и выходным отверстиями, совпадающими с оптической осью, рассеивающий экран и фотоприемник,В известном устройстве неудовлетворительная механическая прочность экрана, покрытого МпО, и непостоянство коэффициента диффузного отражения в области резонансного перехода не обеспечивают высокую точность и надежность измерений.Цель изобретения - повышение точности и надежности измерений и снижение трудоемкости измерений.Цель достигается тем, что экран выполнен в виде оптико-механического узла, состоящего из оптически прозрачного рассеивателя света (в виде пластинки, поворотной призмы или плосковогнутой линзы) и собственно экрана (алюминиевая пластинка, матированная или покрытая МдО или светотехнической эмалью), установленных на расстоянии 1 == (3 - :5) с 1, где д - диаметр экрана, превышающий на 10 - 50 размер исследуемого образца в сечении, перпендикулярном оптической оси.На фиг. 1 показана схема предложенногоустройства, содержащего источник света 1, входное 2 и выходное 3 окна, фотометрическую сферу 4, внутри которой размещены образец 5 и оптико-механический узел 6, и фо топриемник 7. На фиг. 2 схематически представлена конструкция оптико-механического узла, содержащего рассеиватель 8 и экран 9.15 Устройство работает следующим образом,От источника 1 коллимированный пучокмонохроматического света направляется через отверстие 2 на исследуемый образец 5 (например, кристалл рубина). Пучок света, 20 отраженный от образца, попадает на поверхность фотометрической сферы 4, а пучок, прошедший через образец, выходит через отверстие 3 и падает на фотоприемник 7. За образцом 5 расположен оптико-механический 25 узел 6, имеющий два фиксированных рабочихположения; вне пучка и в пучке прошедшего через образец света. Этот узел выполняет две функции: во-первых, он рассеивает прошедший через образец свет на стенки сферы 4 и, 30 во-вторых, предотвращает непосредственнуюзасветку фотоприемника 7 прошедшим через образец светом и светом люминесценции.Снятие характеристик осуществляется по следующей схеме: при выведенном из пучка оптико-механическом узле осуществляется сканирование по спектру вблизи частоты резонансного перехода и регистрируется спектр пропускания, из которого определяется величина а,. При введении оптико-механического узла в пучок также производится сканирование в той же спектральной области, и из полученной спектрограммы определяется величина о, Величина квантового выхода определяется по формуле1 , 1 + (1 - г + р (1 - г Х-)21Х и - (1 - г) огде 5 л/5 - отношение чувствительности фотоприемника к возбуждающему потоку и потоку люминесценции; г - коэффициент зеркального отражения образца в области резонансного перехода; р - эффективный коэффициент диффузного отражения оптико-механического узла,Использование оптически прозрачного материала рассеивателя 8 в оптико-механическом узле позволяет избежать потерь света на поглощение и достичь эффективного коэффициента диффузного отражения р)О,95, даже при уменьшении отражательной способности экрана 9 на 30%. Предмет изобретения1, Устройство для определения квантовоговыхода при резонансном возбуждении люминесценции, содержащее фотометрическую сферу с диаметрально противоположными входным и выходным отверстиями, совпадающими с оптической осью, и экран, установленный за исследуемым образцом, отличаю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности измерений, экран выполнен в виде оптико-механического узла, состоящего из оптически прозрачного рассеивателя света и собственно экрана, установленных на расстоянии 1= (3 в : 5) д, где д - диаметр экрана, превышающий на 10 - 50% наибольший габаритный размер образца в сечении, перпендикулярном оптической оси.2. Устройство по п, 1, отличающеесятем, что рассеиватель выполнен, например, в виде прямоугольной кварцевой призмы со шлифованной передней по ходу пучка гранью.3. Устройство по пп. 1 и 2, отлич ающеес я тем, что экран выполнен в виде металлической пластинки с отражающим покрытиЗ 0 ем, имеющим коэффициент диффузного отражения не ниже 0,7,480002 оставитель Ю, Ворон Техред Т. Курилко ктор Т. Орловск ПодписиР 44/1 Изд.42 ЦНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш