Фотохромный слой носителя оптической записи Советский патент 1984 года по МПК G11B7/02 

|сд ko Изобретение относится к неорганическим бессеребряным светочувствительным материалам, применяемым в оптоэлектронных системах многократной перезаписи оптической информации, а именно к фотохромным слоям носителей оптической записи-, которые могут использоваться в ультрафиолетовом диапазоне волн для преобразования ультрафиолетового излучения в видимое, а также в оптических запоминающих устройствах и в качестве регистрирующей среды в голографии. Известен фотохромный слой носителя оптической записи на основе щелочногалоидных кристаллов, в котором в качестве активной среды используются кристаллы хлористого натрия, легированные марганцем 41 Недостатками слоя являются узкий диапазон преобразования ультрафиолетового излучения в видимое, что дает невысокий контраст получаемого изображения в видимой области спектра, а также низкая светочувствительность. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является фотохромный слой, в котором в качестве щелочногалоидного соединения используются кристаллы йодистого калия, легированного сенсибилизирующей примесью - кобальтом 2. Недостатком известного фотохромного слоя является длительность процесса перезаписи, связанного с нагревом кристалла до 320-350°С с выдержкой при этой температуре 4 мин на стадии оптического стирания. Цель изобретения - ускорение процесса перезаписи при сохранении светочувствительности фотохромного слоя. Поставленная цель достигается тем, что фотохромный слой носителя оптической записи, состоящий из щелочногалоидного соединения, легированного сенсибилизирующей примесью, содержит в качестве щелочно галоидного соединения монокристалл хлористого калия, а в качестве сенсибилизирующей примеси - катионы стронция при еледующем соотнощении компонентов, мас.%: Монокристалл хлористого калия99,85-99,90 Катионы стронция0,10-0,15 Предложенный фотохромный слой выполнен из щелочногалоидного соединения - монокристаллов хлористого калия, легированного сенсибилизирующей примесью - катионами стронция. Катионы стронция хорошо входят в матрицу хлористого калия и обладают высоким сродством к электрону (сродство к электрону у стронция почти в два раза выше, чем у кобальта). Поэтому при отжиге в парах калия в температур-ном интервале - 600-650°С стронций служит активным акцептором электронов, возникающих при ионизации калия, входящего при отжиге в парах калия в решетку КС1. В результате образуются устойчивые центры светочувствительности, представляющие примесные центры стронция, окруженньш электронным газом, и расположенные вблизи этого и квазиметаллического центра анионные вакансии, возникщие в результате отжига кристалла в парах калия. Оптимальная концентрация ионов стронция, определяющая наибольшую светочувствительность составляет 0,10-0,15 мас.%. Установлено, что время экспонирования в очувствленных кристаллах KCl:Sr не превышает времени экспонирования очувствлен кристаллов К1:Со, Однако длительность перезаписи в кристаллах KClrSr в два раза меньше, поскольку стирание записанной информации требует нагрева кристалла до 150-200°С и выдержки в течение 1-2 с, в то время, как в случае КС1:Со этот процесс требует нагрева до 300-350°С и выдержки в течение 3-5 с. Кристаллы хлористого калия содержат различную концентрацию легирующей добавки катионов стронция, мас.°/о: КС1 (1)99,75 SrO,25 КС1 (2) 99,85 SrO,15 KCl (3)99,90 SrO,10 КС1(4)99,95 $гО,05 Все кристаллы сенсибилизируются ультра фиолетовому излучению отжигом в парах калия в течение 4 ч при 650±20°С с последующим охлаждением до комнатной температуры. Другие режимы отжига дают худшие результаты по светочувствительности. В таблице представлены характеристики фотохромных материалов, полученных в результате сенсибилизации, ак видно из таблицы, предлагаемый фотохромный слой на основе хлористого калця с примесью катионов стронция имеет практически такую же чувствительность, как и слой на основе йодистого калия с примесью кобальта, но значительно меньшее время подготовки к повторной записи информации на этот же кристалл. Использование изобретения позволяет ускорить процесс перезаписи информации при сохранении светочувствительности фотохромного слоя, упростить технологический цикл при перезаписи.

Бремя экспонирования для достижения спектральной оптической плотности, равной 1,с

Со (1) 12±1 (2) (3) (4)

Время подготовки к повторной записи того же кристалла, мин

4 3 1 1 1

ФОТОХРОМНЫЙ СЛОЙ НОСИТЕЛЯ ОПТИЧЕСКОЙ ЗАПИСИ, состоящий из щелочногалоидного соединения, легированного сенсибилизирующей примесью, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса перезаписи без ухудщения последующих результатов записи, он содержит в качестве щелочногабаритного соединения монокристалл хлористого калия, а в качестве сенсибилизирующей прчмеси - катионы стронция при следующем соотнощении компонентов, мас.%. Монокристалл хлористого кальция99,85-99,90 Катионы стронция0,10-0,15