Люминесцентный экран

библио тена М: А О П И С А Н И Е (и)ва 1721ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических РеспублинН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт, свид-ву22) Заявлено 11.04.75 (21) 2123445/25 1) М. Кл.е Н нением заявкипри осударстеенныи комет Совета Министров ССС оо делам изаоретенийн открытий, Белоус 1) Заявитель 4) ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ЗКР Изобретение относится к регистрации инфракрасного /ИК/ излучения.Известны люминесцентные экраны, регистрирующие ИК излучение 1. Такие экраны содержат подложки в виде монолитных пластин из различных материалов: бумаги, картона, алюминия, стекла, пластмасс. Благодаря оптическим и теплофизическим свойствам материалов подложки последняя работает как ИК-поглощающий слой. В случае выполнения подложки из алюминя из-за его высокой отражательной способности и большой теплопроводности экран обладает малой чувствительностью, В случае же выполнения подложки из картона, стекла, пластмасс, бумаги снижается разрешающая способность и увеличивается инерционность люминесцентных экранов. Такие экраны обладают малым динамическим диапазоном работы /менее 10/.Известен также люминесцентньй экран, содержащий подложку с нанесенным на нее теплопоглощающим материалом, например двуокисьюкремния, и термочувствительным люминофором, например термотушащимся, причем из теплопоглощающего материала выполнена монолитная пластина 2) . Этот экран позволяет регистрировать ИК излучение с плотностями мощности не менее 7 вт/см 2 при разрешающей способности 10 линий/мм и динамическом диапазоне ( 10.Целью изобретения является увеличение динамического диапазона работы экрана в интерваледлин волн 5 - 12 мкм, разрешающей способности ичувствительности.Это достигается тем, что теплопоглощающийматериал и термотушащийся люминофор нанесены в виде смеси с соотношением линейных размеров10 частиц теплопоглощающего материала и люминофора от 0,01 до 20.На чертеже показан люминесцентньй экран,поперечное сечение.Люминесцентньй экран содержит подложку 1 и15 ИК-регистрирующий слой 2, выполненньй в видесмеси термотушащегося люминофора 3 с теплопоглощающим материалом 4, например, двуокисьюкремния, причем соотношение линейных размеровчастиц находится в пределах от 0,01 до 20,Устройство работает следующим образом.Люминесцентный экран облучается возбуждающей ультрафиолетовой (УФ) подсветкой и регистрируемым инфракрасным (ИК) излучением.Термотушащийся люминофор 3, выполненный наоснове сульфидов цинка и кадмия, не поглощаетИК излучение с длинами волн больше 5 мкм. При облучении люминесцентного экрана ИК излучением с длинами волн в интервале 5 - 12 мкм, кванты указаного излучения полгощаются частицами теплопоглощающего материала (двуокиси кремния) 4, обладающего высоким коэффициентом поглощения (например, для длины волны 10,6 мкм - около 500 см ). Поглощенная энергия в виде тепла передается зернам люминофора 3, находящимся в тепловом контакте с частицами двуокиси кремния 4; интенсивность свечения люминофора 3 изменяется,Размер частиц люминофора составляет г 0,5-5 мкм. Применение люминофора с размерами частиц менее 0,5 мкм резко ухудшает яркость свечения экрана, применение же люминофора с размерами частиц более 5 мкм ухудшает чувствительность и разрешающую способность экрана. В прове. денных эксперементах использовалась двуокись кремния с размерами частиц до 50 мкм. При использовании в экранах двуокиси кремния с размерами частиц более 10 мкм наблюдалось ухудшение разрешающей способности, чувствительности, а следовательно, и динамического диапазона, а также увеличивается дифракционное рассеяние регистрируемого излучения на частицах. Когда же размер частиц был менее 0,05 мкм, под действием ИК излучения нарушалась целостность регистрирую щего слоя экрана. Как показали рентгенофазовый и электронографический анализы, это происходило в 15 результате термического разложения кремниевой кислоты. Эти же анализы показали, что частицы двуокиси кремния с размерами менее 0,05 мкм представляют собой не собственно двуокись кремния, а кремниератация) приводит к разрушению регистрирующего слоя экрана.Использование предлагаемого ИК-регистрирующего слоя позволяет увеличить динамический диапазон работы экрана до 20. При малых мощностях ИК излучения регистрация его целиком обусловлена поглощением в ИК-регистрирующем слое, так как заметного теплоотвода в подложку не происходит. При увеличении мощности ИК излу 40 45 вую кислоту или гидратированную двуокись кремния.З 5Термическое разложение кремниевой кислоты (дегидчения количество отводимого в подложку тепла увеличивается и становится соизмеримым по величине с количеством тепла, поглощенным в ИК-регистрирующем слое. При этом уменьшается температурный градиент интенсивности свечения экрана, т.е, увеличивается динамический диапазон его работы. Благодаря теплофизическим свойствам используемой двуокиси кремния ( теплопроводность 1,26 вт/м град, удельная теплоемкость 0,71 дж/гград), увеличивается количество тепла, приходящееся на единицу объема люминофора, что повышает чувствительность экрана, а мелкодис. персность частиц, составляющих ИК-регистрирующий слой, улучшает разрешающую способность.Параметры одного из предлагаемых экранов; подложка-оргстекло, люминофор - 0,5 2 п 8.0,5 Сдя 3 10 Ад 3 10 б %;порог чувствительности 1,310вт/см; разрешающая способность 5-6 линий/мм при 3= 1,3 10 вт/см и 12 - 13 линий/мм при Эи,= 2,0 10вт/см динамический диапазон 20.Форм ула изобретенияЛюминесцентныи экран, содержащии подложку с нанесенными на нее теплопоглощающим материалом, например двуокисью кремния, и термочувствительным люминофором, например термотуша. щимся, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения динамического диапазона работы в интервале длин волн 5 - 12 мкм, разрешающей способности и чувствительности, теплопоглощающий материал и термотушащийся люминофор нанесены в виде смеси,с соотношением линейных размеров частиц теплопоглощающего материала и люминофора от 0,01 до 20.Истощщки информации, принятые во внимание при экспертизе:1 О Мсдее Ы Не 1 оз "1 ЕЕЦ Овапт Е 1 естгоп". ОЕ - 3 (1), 1967, с. 31,2, Аракелян В,С, и др, Применение люминофоров для визуализации излучения лазеров на СО . "Приборы и техника эксперимента", Иф 2, 1969, с, 186 (прототип) .551721 ик Составитель Н, Григорьева Техред М. Ликович Корректор А. Алатырев Редактор Д. Пинчук Заказ 131/29 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 1002 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5