Люминофор для волоконно-оптического датчика температуры Советский патент 1993 года по МПК C09K11/80 

Изобретение относится к люминофорам на основе кислородных соединений алюминия, используемых в качестве материала люминесцентного термочувствительного элемента для волоконно-оптических датчиков температуры (ВОДТ).

Известен люминофор на основе оксида алюминия - рубина а-А120з : Сг3+. Он имеет полосу поглощения в зеленой области спектра с максимумом при 560 нм и полосу излучения в дальней красной области спектра с максимумом при 560 нм и полосу излучения в дальней красной области спектра с максимумом при 694 нм. Интенсивность люминесценции рубина постоянна в широком интервале температур и достаточно высока для использования в ВОДТ, Однако температурный градиент длительности послесвечения люминесценции Q невысок и составляет около 0,24%/°С, поэтому данный люминофор не обеспечивает высокой точности измерения температуры.

-

Наиболее чувствительным в этом отношении является иттрий алюминиевый гранат, активированный хромом. Этот люминофор характеризуется температурным градиентом Q менее 0,9 %/°С.

Однако задача дальнейшего повышения чувствительности люминесцентного материала актуальна, т.к. с ней прямо связана точность - основной параметр средства измерений.

Целью изобретения является повышение температурного градиента послесвечения люминофора для волоконно-оптического давления температуры.

Это обеспечивает люминофор на основе иттрий-алюминиевого граната, активиро- ванного трехвалентным хромом, и Дополнительно лактаном в количестве 3-10 ат.%, состав которого удовлетворяет эмпирической формуле: 0,86 - 0,93 YaAisOia: 0,04 Сг: 0,3-0,10 La.

СО

С

х|

00 Os

8

(Я

Данный люминофор имеет красный цвет свечения с максимумом при 690 нм и полосу поглощения с максимумом при 600 нм и температурную чувствительность на 18-27% лучше, чем у прототипа.

Люминофор получают твердофазным синтезом. В алундовый тигель помещают смесь порошков, состоящую из стехио- метрическогр количества УгОз (5,705 г), А120з (4,295 г), Сг(МОз)з 9Н20 (0,140 г) и заданного количества LaaOs. Прокаливание шихты проводят в две этапа: сначала при 1550°С в течение 5 ч, а затем, после измеяь- чения в фарфоровой ступке, при 1650°С в течение 4 ч..

В таблице представлены результаты измерения температурного градиента Q (%/°С), интенсивности свечения I (%) и длительности послесвечения г(мкс) для конкретных составов люминофора.

Показатели данного люминофора лучше прототипа по величине температурного градиента длительности послесвечения Q на 16-27% и по яркости на 4-16%.

..- .. Формула изобретения

Люминофор для волоконно-оптического датчика температуры на основе иттрийалюминиевого граната, активированного трехвалентным хромом, отличающийся тем, что, с целью повышения температурного градиента послесвечения, он дополнительно содержит в качестве активатора

лантан в количестве 3-10 ат.% и его состав соответствует следующей эмпирической формуле:

20

0,86-0.93 YsAlsOia : 0,04 Сг: 0,3-0,10 La.

Сущность изобретения: иттрий-алюминиевый гранат, активированный хромом, дополнительно содержит активатор лантан и соответствует эмпирической формуле 0,86-0,93 Y3AI5Oi2 : 0,04 Сг : 0,3-0,10 La. Показатели люминофора: длительность послесвечения 1515-1594 мкс, интенсивность свечения 88-100%, температурный градиент послесвечения 0,91-1.04%оС. 1 табл.

HAr-YaAlgOis