Разработка и исследование чувствительных элементов люминесцентных волоконно-оптических датчиков аварийных ситуаций

• Автор: Агафонова, Дарина Сергеевна
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 205 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Г ЛАВА 1. Обзор литературы
1.1. Детектирование электрической искры и дуги
1.1.1. Электрический разряд
1.1.2. Методы детектирования электрического разряда
1.2. Волоконно-оптические датчики электрической искры и дуги
1.3. Люминесцентные материалы
1.3.1.Органические красители
1.3.2. Редкоземельные элементы. Фосфоры
1.3.3.Молекулярные кластеры
1.3.4. Квантовые точки
1.3.5. Люминесцентные оптические волокна
1.4. Измерение температуры с помощью люминесценции
1.5. Задачи диссертационной работы
Г ЛАВА 2. Люминесцентные волокна с органическим
КРАСИТЕЛЕМ РОДАМИНОМ 6Ж
2.1. Детектирование электрической дуги и искры
с помощью люминесцентного волокна
2.2. Исследуемые образцы
2.3. Методика исследования
2.4. Результаты и обсуждение

2.4.1. Волокна ПММА с Р6Ж
2.4.2. Кварцевое волокно с полимерной оболочкой,
содержащей Р6Ж
2.5. Краткие выводы к главе
ГЛАВА 3. Люминесцентные волокна с молекулярными
КЛАСТЕРАМИ СЕРЕБРА И КВАНТОВЫМИ ТОЧКАМИ СбБ И СбБ^е!.*
3.1. Формирование и оптические свойства люминесцентных стекол с молекулярными кластерами Agn и квантовыми
точками Сс18, Сб8х8е].х
3.2. Синтез и обработка исследуемых образцов
3.3. Методика исследования
3.4. Результаты и обсуждение
3.4.1. Спектральные характеристики волокон с
молекулярными кластерами серебра
3.4.2. Спектральные характеристики волокон с
квантовыми точками
3.4.3. Потери излучения люминесценции в волокнах с молекулярными кластерами серебра и квантовыми
точками халькогенидов кадмия
3.4.4. Эффективности возбуждения волноводных мод
3.4.5. Роль спектрального преобразования в люминесцентных волокнах с МК серебра и КТ СбБ, Ссй^е^ для ВОД электрической дуги и искры
3.5. Краткие выводы к главе

ГЛАВА 4. Люминесцентные стекла и волокна для волоконно-оптических ДАТЧИКОВ ТЕМПЕРАТУРЫ
4.1. Методика исследования температурных зависимостей интенсивности люминесценции стекол и волокон
4.2. Температурные зависимости интенсивности люминесценции волокон с квантовыми точками СбБ, Сб8х8е]_х
4.3. Температурные зависимости интенсивности люминесценции
стекол и волокон с молекулярными кластерами серебра
4.3.1 .ФТР стекла и волокна с молекулярными
кластерами серебра
4.3.2,Оксифторидные стекла с молекулярными кластерами
серебра и ионами 8т3+, ТЬ'1+
4.4. Сравнение температурных чувствительностей
интенсивности люминесценции
4.5. Краткие выводы к главе
ГЛАВА 5. КОНСТРУКЦИР! ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ
5.1. Детектор электрической дуги и искры
5.2. Волоконный датчик температуры
5.3. Сравнение разработанных ЧЭ ВОД с аналогами
5.4. Краткие выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

флуоресценции, в связи с этим в общем случае для ее регистрации необходимы более чувствительные приемники или использование накопления сигнала, либо и то и другое вместе [57].
Люминесценция наблюдается в растворах органических красителей, в материалах, содержащих редкоземельные ионы, молекулярные кластеры и молекулярные ионы металлов, нанокристаллы, в частности квантовые точки.
1.3.1 Органические красители
С точки зрения строения молекул в состав большинства органических красителей входит в качестве основного структурного элемента бензольное кольцо, которое может сочетаться с другими шестичленными кольцами: пиридиновым, азиновым, оксазиновым и др.
Рисунок 1.18. Схема энергетических уровней красителя родамина 6Ж (волнистые стрелки показывают безызлучательные переходы) [58]
Сложный состав молекул красителя приводит к перекрытию колебательновращательных подуровней внутри каждого электронного состояния, образуя сплошной континуум энергетических состояний (см. рисунок 1.18). Переходы между уширенными нижним и верхним электронными состояниями (например, So-S,) дают спектры поглощения и люминесценции, которые при комнатных температурах представляют собой широкие (40... 100 нм) бесструктурные полосы.