Способ определения поляризации ультрафиолетового излучения Советский патент 1989 года по МПК G01J4/00 

Изобретение относится к области методики и техники поляризационных измерений и может быть использовано для анализа поляризации ультрафиолетового излучения.

Целью изобретения является упрощение определения поляризации ультрафиолетового излучения.

На фиг. 1 приведена схема, иллюстрирующая предлагаемый способ; на фиг. 2 - спектры люминесценции кристалла исландского шпата при возбуждении плоскополяризованным излучением из спектральной области 220-340 нм; на фиг. 3 - спектр люминесценции при возбуждении неполяризованным излучением.

Способ осуществляется следующим образом.

Кристалл 1 исландского шпата (фиг. 1) с примесью церия из диапазона помещается в пучок 2 излучения таким образом, что пучок излучения перпендикулярен оси симметрии кристалла Ls- Если излучение поляризовано (Е - направление элек- т{1ического вектора), то в случае, когда возбуждается свечение с нм, что окрашивает кристалл в красный цвет (кривая 3, фиг. 2). При повороте кристалла вокруг оси, совпадающей с пучком возбуждающего излучения, наряду со свечением в красной области возникает свечение в фиолетовой области, достигающее своего максимального значения при таком положении кристалла, когда (кривая 4, фиг. 2). Таким образом при плоской поляризации возбуждающего излучения цвет свечения кристалла изменяется при изменении угла между вектором и осью з, т. е. при повороте кристалла, что позволяет по максимуму фиолетовой компоненты определить преимущественное направление колебаний вектора Е.

При помещений кристалла указанным об«

СО

сд

05 4

разом в пучок неполяризованного излучения вращение кристалла не приводит к изменению спектра люминесценции. Независимо от угла поворота кристалла спектр люминесценции имеет вид, изображенный кривой 5 (фиг. 3). Цвет свечения неизменен.

Указанные особенности в спектре люминесценции связаны с тем, что возбуждение свечения в красной области изотропно, в фиолетовой области анизотропно. Интенсивность свечения в красной области не зависит от взаимной ориентации и Ls- Интенсивность свечения в фиол|товой области максимальна при условии Ef/Ls и минимальна в случае EJ. Ьз. Эти различия связаны с природой центров свечения и механизмом возбуждения свечения. За свечение в красной области ответственны примесные ионы марганца, причем излучение марганца в исландском шпате сенсибилизированно, т. е. энергия возбуждения передается от доноров, поглощающих излучение. За свечение в фиолетовой области ответственны примесные ионы церия. Механизм возбуждения этого свечения носит внутрицентровой характер.

Границы диапазона возбуждающего излучения 220-340 нм определены следующим образом. Излучение с длиной волны меньше 220 нм не проникает в объем кристалла, так как ширина запрещенной зоны исландского шпата 6 эВ. Излучение с длиной волны более 340 нм практически не возбуждает люминесценцию указанных центров.

Границы диапазона содержания примеси церия определены следующим образом. Положительный эффект не достигался при концентрации примеси церия менее . В этом случае изменения цвета свечения кристалла в фиолетовой области при вращении кристалла не наблюдается при различных значениях степени поляризации возбуждающего излучения.

Верхний предел обусловлен тем,

что в природных кристаллах больших концентраций церия не наблюдается. Создание больших концентраций при легировании искусственных кристаллов в процессе роста может привести к образованию иных типов цериевых центров, например кластерного ти0 па, обладающих другими спектральными характеристиками.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет упростить определение состояния поляризации ультрафиоле5 тового излучения, а именно визуально определить имеется ли в ультрафиолетовом излучении преимущественное направление колебаний вектора Е, а при его наличии определить положение этого направления в пространстве.

0

Формула изобретения

Способ определения поляризации ультрафиолетового излучения, включающий про5 пускание излучения через анализатор и вращение анализатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения определения поляризации, излучение пропускают перпендикулярно оси симметрии анализатора, в качестве которого используют кристалл исландского

0 щпата, содержащий примесь церия концентрации , наблюдают люминесценцию, при этом по изменению цвета люминесценции при вращении анализатора определяют -наличие поляризованной компоненты и фиксируют максимум фиолетовой

5 компоненты в спектре люминесценции, по которому судят о направлении плоскости поляризации.

Изобретение относится к технике поляризационных измерений и может быть использовано для анализа поляризации ультрафиолетового излучения. Цель изобретения - упрощение определения поляризации ультрафиолетового излучения. Способ включает пропускание излучения перпендикулярно оси симметрии кристалла исландского шпата, содержащего примесь церия концентрации 10^-5-10^-3%. При этом наблюдают люминесценцию и по изменению ее цвета при вращении кристалла относительно оси излучения определяют наличие поляризованной компоненты, а по максимуму фиолетового компонента в спектре люминесценции находят направление колебаний вектора электрического поля. 3 ил.

.еВ.

0,4

//,

0,2

Л

fOO

500WO

Фаг. 2

отн. ед

WO

500

нм

100

А,нн