Люминесцентный экран Советский патент 1977 года по МПК H01J1/62 

(54) ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ЭКРАН ИК излучение с длинами волн больше 5 мкм. При облучении люминесцентного экрана ИК излучением с длинами волн в интервале 5-12 мкм, кванты указаного излучения полгощаются частицами теплопоглощающего материала (двуокиси кремния) 4, обладающего высоким коэффициентом поглощения (например, для длины волны 10,6 мкм-около 500 CIV ). Поглощенная энергия в виде тепла передается зернам люминофора 3, находящимся в тепловом контакте с частицами двуокиси кремния 4; интенсивность свечения люминофора 3 изменяется. Размер частиц люминофора составляет г 0,5-5 мкм. Применение люминофора с размерами частиц менее 0,5 мкм резко ухудщает яркость свечения экрана, применение же люминофора с размерами частиц более 5 мкм ухудшает чувствительность и разрешающую способность экрана. В проведенных экснеремешах использовалась двуокись кремния с размерами частиц до 50 мкм. При использовании в экранах двуокиси кремния с размерами частиц более 10 мкм наблюдалось ухудшение разрешающей способности, чувствительности, а следовательно, и динамического диапазона, а также увеличивается дифракционное рассеяние регистрируемого излучения на частицах. Когда же размер частиц был менее 0,05 мкм, под действием ИК излучения нарушалась целостность регистрирующего слоя экрана. Как показали рентгенофазовый и электронографический анализы, это происходило в результате термического разложения кремниевой ки лоты. Эти же анализы показали, что частицы двуокиси кремния с размерами менее 0,05 мкм представляют собой не собственно двуокись кремния, а кремние вую кислоту или гидратированную двуокись кремния Термическое разложение кремниевой кислоты (дегид ратация) приводит к разрушению регистрирующего слоя экрана. Использование предлагаемого ИК-регистрирующего слоя позволяет увеличить динамический диапазон работы экрана до 20. При малых мощностях ИК излучения регистрация его целиком обусловлена поглощением в ИК-регистрирующем слое, так как заметного тешюотвода в подложку не происходит. При увеличении мощности ИК излучения количество отводимого в подложку тепла увеличивается и становится соизмеримым по величине с количеством тепла, поглощенным в ИК-регистрирующем слое. При этом уменьшается температзфный градиент интенсивности свечения экрана, т.е. увеличивается динамический диапазон его работы. Благодаря теплофизическим свойствам используемой двуокиси кремния (теплопроводность 1,26 вт/м град, удельная теплоемкость 0,71 дж/г град), увеличивается количество тепла, приходящееся на единицу объема люминофора, что повьшиет чувствительность экрана, а мелкодисперсность частиц, составляющих ИК-регистрирующий слой, улучшает разрешающую способность. Параметры одного из предлагаемых экранов: подложка-оргстекло, .Г1юминофор - 0,5 ZnS. 0,5 CdS-3-10 Ag 3 10 Ni;nopor чувствительности 1,3-10 вт/см ; разрешающая способность 5-6 линий/мм при Зу,ц 1,3-10 вт/см и 12- 13линий/ммпри Оик 2,0-10 вт/см динамический диапазон 20. Формула изобретения Люминесцентный экран, содержащий подложку с нанесенными на нее теплопоглощающим материалом, например двуокисью кремния, и термочзлвствительным люминофором, например термотушащимся. отличающийся тем, что, с целью увеличения динамического диапазона работы в интервае д:пин волн 5 -12 мкм, разрешающей способности ч}вствительности, теплопоглощающий материал и ермотущащийся люминофор нанесены в виде меси, с соотношением линеййых размеров частиц еплопоглощающего материала и люминофора от ,01 до 20. Источники информации, принятые во внимание ри экспертизе: 1.JD. Медее, U. Heilos, IEEE3. Quant. Electron. QE-3(1), 1967, с. 31. 2. Аракелян B.C. и др. Применение люминофоов для визуализации излучения лазеров на С02 . Приборы и техника эксперимента, , 1969, . 186 (прототип).

к