Эталон для люминесцентных измерений

. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР ДЫТИИОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ П-НИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОН ДЛЯ:ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ИВ(71) Ордена Трудовогони институт кристаллоА.В.Шубникова и Всесо)0женерно-строительный(54)РЕНИЙ а иттрийрованного для лю 440 Изобретение относится к технике измерений, а точнее к методам измерений спектроскопических характеристик электромагнитного излучения ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диапазона5Известны вещества, применяемые в качестве эталонов интенсивности оптического излучения люминесцирующих объектов, или эталонов для определения выхода флюоресценции, или 10 эталонов для оценки чувствительности люминесцентных приборов. В качестве эталона используют стандартный раствор бисульфата хинина в 0,1 н. серной кислоте 11. 15Известен также раствор, спектр возбуждения которого целиком лежит в области ближнего ультрафиолета главные максимумы при 250 и 350 нм, а спектр излучения состоит из одной широкой линии с максимумом вблизи 450 нм 2 .Недостатками известного эталона являются отсутствие линий излучения в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра, невозможность его использования для проверки величины спектрального разрешения и градуировки шкалы длин волн прибора-флюоримет" ра, нестабильность во времени и в полях интенсивного оптического или ионизирующего излучения, чувствигельность к составу атмосферы, а также трудности получения достаточно чистого раствора бисульфата хинина низкой концентрации, необходимого для 35 оценки параметров измерительного прибора. Для градуировки шкалы длин волн и проверки величины спектраль- ного разрешения флюориметров обычно используют специальные, например ртутные лампы.Цель изобретения - создание универсального эталона, обеспечивающего одновременную калибровку люминесцентных приборов по спектральной чувствительности, разрешений и длине волн в широком диапазоне - от ближнего ультрафиолета до инфракрасной области включительно.Поставленная цель достигается применением монокристалла иттрий-алюминиевогограната, активированного неодимом 1 НИЛГ), в качестве эталона люминесцентных измерений.Применение известного кристалла НИАГ в качестве эталона для спектро люминесцентных измерений стало возможным благодаря исследованиям его фото-, катодо- и рентгенолюминесцентных свойств в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спект ра. Установлены новые люминесПентные свойства НИАГ. При возбуждении известного кристалла светом ультрафиолетового или видимого диапазона, а также при воздействии на него потока электронов, рентгеновских или более жестких фотонов возникает характеристическое излучения, состоящее из большого числа узких линий различной интенсивности, лежащих в интервале 260-1100 нм. Многие из линий имеют ширину менее 1 нм и могут быть использованы для градуировки спектральной шкалы прибора. Во всех частях укаэанного интервала некоторые линии образуют группы с интервалами между отдельнымилиниями менее 1 нм, которые можно испольэовать для определения спектрального разрешения прибора-измерителя люминесценции. Измерение интенсивности линий в разных частях рассматриваемого спектрального интервала позволяет определить чувствительность прибора в соответствующих точках спектра или провести калибровку интенсивности излучения исследуемых объектов в тех же спектральных точках.В таблице приведены характеристики для линий люминесценции НИАГ при возбуждении в полосу 224 нм излучением ксеноновойлампы такой же спектр люминесценции возникает при рентгеновском, гамма- или электронном возбуждении,.Описываемый эталон сочетает в себе свойства нескольких эталонов: он пригоден для определения спектральной чувствительности, спектрального разрешения и градуировки прибора по длинам волн. Кроме того, он имеет высокую стабильность спектральных характеристик во времени, нечувствительность параметров спектра излучения к температуре, атмосфере, радиационным воздействиям и т.д.Использование НИАГ в качестве эталона градуировки спектрофлюориметров по длинам волн основано на наличиии большОго числа линий в широком спектральном диапазоне. Примене-, ние НИАГ как эталона спектральной чув" ствительности обусловлено неизменнос" тью амплитуд спектральных линий, Пригодность НИАГ как эталона спектрального разрешения определяется узостью многих спектральных линий, постоянством их ширины, а также наличием групп близко расположенных линий ( например дублетов 3959 и 3967 А 4351 и 4356 А, 4559 и 4565 А, 4614 и 6318 А 4871 и 4875 А) .Преимущества кристалла НИАГ как спектролюминесцентного эталона по сравнению с другими твердотельными матрицами заключаются в том, что НИАГ имеет самые узкие линии люминесценции иэ всех кристаллов, а тем более стекол, Кристаллы НИАГ не подвержены радиационной деградации, что делает их пригодными также для4 1026040 рентгено- и катодолюминесцентных измерений.Предлагаемый эталон универсален, сравнительно.пробст в изготовлении в качестве исходного материала могут быть использованы отходы промышлен ного производства активных элементов оптических квантовых генераторов и может применяться как во всех научных и производственных измерениях Конечныйуровеньперехода Шириналинии,А Относительная интенсивность Примечание перехода,А линии Переходы с уровня 257 492 2659 1 1 1 2661 22 2669 18 2807 2832 2836 10 1 1 1 2966 7 4Ъ 12 3000 4В/2 3123 3141 3143 20 15 10 83206 3221 39463959 110 410 3967 4011 4014 2нМ 400 1000 4109 4141 13 18 4 Т 72 492 4319 4351 4356 30 75 1 2 220 33 45 55 40 67 77 4539 4559 4565 4583 4614 4618 1 1 1 1 спектролюминесцентных параметров различных веществ, так и для калибровки соответствующих измерительных приборов.Использование кристалла ЮАГ в качестве универсального эталона для спектролюминесцентных измерений позволяет устранить расходы на разработку частных эталонов, что дает экономию в народном хозяйстве,1026040 Продолжение таблицы Ширина Конечныйлинии, уровеньперехода Е перехода, Примечание От носитель на я . интенсивностьлинии 36 120 2, 2 2 4 7( 2 кот 10 5485 7 4 Ч 2 5950 2И 2 2л 2 6845 2 Э2 82 492 9460 850 4 лл . Составитель И.ЗоровТехредМ.Гергель Корректор В. Бутяга Редактор АКурах Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 4549/35 филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 4780 4871 4875 4891 4950 5249 5322 53725420 5507 5641 5880 5886 6181 6208 6245 7133 .7177 1061010641 10734 3017015 18 18 52 110 79