Материал для аподизирующей диафрагмы

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХСПУБЛИН е а 1) 4 3(Ю С 02 В 5/2 УДАРСТВЕНН ДЕЛАМ ИЭОБ КОМИТЕТ СССНИЙ И ОТНРЫТИ ТЕНИЯ(54) (57) МАТЕРИАЛ ДЛЯ АПОДИЗИРУЮЩЕИ ДИАФРАГМЫ, представляющий собой ион" ный кристалл с центрами окраски, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения коэффициента поглощения материала и повыаения термической устойчивости поглощающих центров, в качестве ионного кристалла в нем использован фторид лития, содержащий примесь аэотнокислого ураннла при следующем соотношении компонентов, вес.Ф:Фторид лития 99-99,99Азотнокислый уранил 1-0,01 соответственно.Изобретение относится к областиквантовой электроники, а более конкретно к материалам, служащим дляформирования пространственного распределения полей лазерного излучения.Оно может быть использовано при изготовлении аподизирующих (мягких) диафрагм, обеспечивающих высокий.коэфФициент заполнения и гладкое поперечное распределение интенсивностиизлучения м щных лазерных установок, )Оприменяемых для получения управляемого термоядерного синтеза,Известен материал для аподизирующей диафрагмы, представляющий собойкедровое масло, которым заполняют 15полость переменной толщины 11 .Недостатком такого материала является его вскипание под действием мощного лазерного излучения и, следовательно, отсутствие возможности работы с высокой частотой повторенияимпульсов,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является материал для аподизирующей диафрагмы,представляющей собой ионный кристаллс центрами окраски Я , В этом материале в качестве ионного кристаллаиспользован монокристаллический Фторид кальция (СаГ 2), содержащий примесь трехвалентных редкоземельныхконов (ТВ), например празеодима(Рг). Радиальный градиент коэффицинта поглощения кристалла формируется при этом благодаря его облучениюионизирующим излучением (-лучами,электронными пучками), ин енсивность которого изменяется н соответствии с заданным градиентом. В результате этого облучения происходитрадиационное преобразование трехвалентных примесных ионов в двухвалентные, которые служат рабочимицентрами поглощения,Недостатком данного материала является низкий коэффициент его опти" 45ческого поглощения на длине волныЪ - 1060 нм. Например для СаРу - РгкоэфФициент поглощения Кь = 1,8 смЭтот недостаток обусловлен низкойэффективностью указанного преобразования для СаГ 2 - ТК, Низкий коэффи 5циент поглощения не позволяет получить на малой толщине диафрагмы достаточного градиента поглощения, вто время как для подавления дифракционных выбросов требуется плавноерадиальное изменение коэффициентапоглощения на 2-3 порядка на толщине1 мм,Кроме того, рабочие центры погло щения материала обладают малой термической стабильностью и при повышении температуры, а также при длительном хранении при комнатной температуре разрущаются, 65 Цель изобретения-повышение коэффициента поглощения материала и термической устойчивости поглощающихцентров устройств.Поставленная цель достигается тем,что в материале для аподизирующейдиафрагмы, представляющем собой ионный кристалл с центрами окраски, вкачестве ионного кристалла использован фторид лития, содержащий примесьазотнокислого уранила при,следующемсоотношении компонентов, вес.Ъ:Фторид лития (Ь 1 Г) 99-99,99Азотнокислыйуранил (БО 2(ИО,), ) 1- 0,01 соответственно,На Фиг. 1 представлены спектральные характеристики коэффициента поглощения предлагаемого (кривая 1) иизвестного (кривая 2) материаловпосле их облучения-излучением видентичных условиях; на фиг. 2 - видэтих характеристик через месяц (кривая 3 соответствует предлагаемомуматериалу, кривая 4 - известному) ичерез шесть месяцев хранения прикомнатной температуре в темноте(кривая 5 соответствует предлагаемому материалу , кривая б - известному) .Предлагаемый материал был изготовлен и испытан следующим образом.Сначала методом Киропулоса навоздухе с использованием соли литийФтористый квалификации ХЧМРТУ 6-09-2451-65 был выращен монокристалл Ь 1 Г. При этом в шихту добавлялись соль ОО(ЯО) квалификацииЧДА ВТУ РУ-53 в концентрации 0,05 мас.Ъ. В результате экспе)риментальных исследований выяснилось, что при концентрации примеси,меньшей 0,01 мас,Ъ, наведенное поглощение уменьшается, а увеличениеконцентрации свыше 1 мас.Ъ приводитк образованию агрегации примеси и кпоявлению оптических неоднородностейв материале диафрагмы.Далее монокристалл облучался4- лучами изотопа Со 60 дозой 1107Р при Т 300,К, Оптическое поглощениеизмерялось спектрофотометромМРБ - 501Из фиг, 1 видно, что коэффициент поглощения предлагаемого материала на длине волны 1060 км составляет (после облучения К : 5,0 см .", т,е. более чем в 2 раза выше по сравнению с облученным СаГ-Рг +, Анализ кривых, приведенных на Фиг. 2, показывает, что коэффициент поглощения известного материала уменьшается с течением времени, Это обусловлено разрушением части центров поглощения в результате длительного хранения этого материала при комнатной температуре. В то же время совпадение/7 М Составитель В,К Техред А.Бабине к Корректор И, Эрдейи дактор Л.уте акаэ 10607 Подписно Тираж 511ПИ Государственного комите о делам изобретений и откр Москва, К, Раушская на СССРий д. 4/5 В 13035 ПП фПатентф, г.ужгород, ул,Проектна фи кривых 3 и 5 соответствует . о термической стабильности поглощающих центров предлагаемого материала,Для испытания стойкости рабочих центров поглощения материала на основе фторида лития к мощному лазерному излучению образец подвергался воздействию6000 импульсов ИАГ-Ы лазера ЛТИ ПЧс плотностью мощности 10 Вт/см и длительностью импульса 20 нс, 10Изменений в спектре поглощения не обнаружено, и следовательно, в предлагаемом материале центры поглощения характеризуются высокой лучевой стойкостью. При этом порог разрушения 15 материала составляет10" Вт/смф.Кроме того, эффект просветления пред"лагаемого материала наблюдаетсятолько при величинах мощности, пре"выдающих значения 10" Вт/см,Предложенный материал для Ьподиэирующей диафрагмы устойчив к воздействию влаги, прост и недорог в изготовлении и эксплуатации, Использование данного материала для диафрагмы в задающем и усилительном каскадах мощных лазерных установок позволит увеличить мощность иэлуче" ния и повысить пороговую мощность разрушения оптических элементов.