Люминесцентное исследование кинетики накопления неустойчивых молекулярных форм в растворах красителей и динамические голограммы на их основе

• Автор: Николаев, Александр Борисович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
§ 1.1. Нелинейные явления свечения молекул при их резонансном возбуждении мощным лазерным световым полем («некогерентная сверхлюминесценция»)
§ 1.2. Исследования процессов фотоизомеризации и таутомеризации сложных органических молекул методами нелинейной спектроскопии § 1.3. Регистрирующие материалы для записи и хранения оптической информации на основе сложных органических молекул в полимерных матрицах
ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ КИНЕТИКИ НАСЕЛЁННОСТИ ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО СОСТОЯНИЯ МОЛЕКУЛ КРАСИТЕЛЕЙ ПРИ ИХ ВОЗБУЖДЕНИИ ГИГАНТСКИМИ ЛАЗЕРНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ
§ 2.1. Условия применимости стационарного приближения при оценке населённости флуоресцентного - Б]-состояния (и,)
§ 2.2. Особенности условий люминесцентных исследований при интенсивных импульсных оптических накачках Основные выводы главы II
ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАТИМЫХ ФОТОПРЕВРАЩЕНИЙ МОЛЕКУЛ КРАСИТЕЛЕЙ В РАСТВОРАХ ПРИ ИХ ИМПУЛЬСНОМ СТУПЕНЧАТОМ КВАНТОВОМ ВОЗБУЖДЕНИИ
§ 3.1. Исследование зависимости кинетики заселённости
Б |-состояния от интенсивности возбуждающего света

■Ц § 3.2. Разработка люминесцентной методики определения константы
скорости накопления обратимого продукта фотопревращений (ОПФ)
§ 3.3. Люминесцентное исследование зависимости константы
скорости накопления ОПФ от вязкости и температуры среды, а также энергии возбуждающего кванта в растворах родаминов § 3.4. Люминесцентное исследование кинетики накопления и дезактивации ОПФ в растворах фталимидов различной полярности
§ 3.5. Каскадный механизм обратимых фотопревращений и его зависимость от интенсивности возбуждения и энергии возбуждающего кванта Основные выводы главы III
^ ГЛАВА IV. ДИНАМИЧЕСКИЕ ГОЛОГРАММЫ НА ОСНОВЕ
НЕУСТОЙЧИВЫХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ФОРМ В РАСТВОРАХ КРАСИТЕЛЕЙ
§ 4.1. Оценка возможности импульсной записи объёмных фазовых динамических и стационарных голограмм в средах на основе органических красителей § 4.2. Голографическое усиление света растворами красителей с оптически управляемой спектральной чувствительностью § 4.3. Голографическое подтверждение механизма каскадного образования ОПФ в растворах фталимидов Основные выводы главы IV
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Развитие современных технологий в передовых отраслях наукоёмкой промышленности требует опережающего прогресса в развитии систем управления, контроля и передачи информации, в том числе, и оптическими методами. Задачи создания эффективных систем анализа и обработки изображений, особенно, благодаря появлению лазерной техники, привели к интенсивному изучению и использованию методов когерентной оптики и, в частности, одной из перспективных её направлений -голографии. Преимущества применения голографии проявляются не только в высокой информативности, но и в использовании самих принципов обработки оптического изображения, связанных с возможностью непосредственной записи и моделирования волнового фронта без привлечения дополнительных промежуточных элементов. Естественно, что при рассмотрении вопросов преобразования оптической информации голографическими методами, большое значение имеет проблема регистрирующих сред, где, собственно, и происходит это преобразование. Также понятно, что спектрофизические и фоторефрактивные свойства таких сред будут определять возможности и свойства создаваемых на их основе голографических систем.
При создании систем оперативной ассоциативной голографической памяти ['], актуальной задачей является обеспечение избирательных в пространстве и времени записи и считывания динамических голограмм. Это требует соответствующего управления параметрами регистрирующей среды. Среди путей решения данной проблемы (например, с помощью внешних электрических, магнитных и тепловых воздействий) перспективным, с точки зрения удобства, избирательности и быстроты управления, является изменение оптических свойств среды под действием световых полей (так называемое управление «света - светом»). Для этого различные исследователи предпринимали попытки использования эффектов сдвига полос [2] и уширения линий поглощения [3] под действием электрического поля, создаваемого световой волной, а
активатором и термоинициатором, в пропорции: 98:1:1. Затем, полученной смесью заполняли кювету и помещали её в термостат, где выдерживали в течение 48 часов при температуре 50°С. В результате полимеризации, которую инициировал термоинициатор, образец становился твёрдым с ~ 90% -м содержанием РММА и 10% непрореагировавшего свободного мономера ММА. При оптической записи в таком образце, например, интерференционной картины (на длине волны спектральной чувствительности активатора - в рассматриваемом случае в зелёной области), под действием света происходила фотохимическая реакция, вследствие которой активатор распадался на два радикала. Радикалы инициировали полимеризацию свободных молекул мономера ММА, образуя макрорадикалы, что приводило к возникновению локального изменения плотности материала и соответствующему изменению показателя преломления.
Частичное сохранение непрореагировавшего мономера ММА в образце полимера, так называемая преполимеризация, была использована и в работе [39], в которой описано получение и применение больших блоков фотополимерного материала (размером до 2,5x2,5x2,5 см3, высокого оптического качества) - ПММА, легированного фенантренхиноном (ФХ). Здесь, при освещении в результате фотохимических реакций происходило контролируемое диффузией внедрение фенантреновых групп в молекулы ММА по С-Н связям. При этом процесс диффузионного перемешивания непрореагировавших в неосвещённых зонах молекул ФХ приводил к повышению локальной концентрации в интерференционных максимумах присоединённых к полимеру фенантреновых структур (постэкспозиционное усиление) [60,6|]. Поясним, что сущность полезного использования диффузионных процессов для постэкспозиционного усиления голограмм заключается в следующем [б2]: «... Структура голограммы, сформированная в результате светового воздействия, может быть представлена в виде суперпозиции двух голограмм. Одна из них образована пространственной модуляцией концентрации исходного светочувствительного соединения, а другая - противофазной модуляцией