BazTech - Yadda

1

System detekcji gazów wykorzystujący lasery kaskadowe

Miczuga M., Kwaśny M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 5

86-90

PL

W pracy przedstawiono system detekcji gazów na poziomie wykrywalności sub-ppm. Jako źródła promieniowania IR wykorzystywane są w nim niechłodzone kriogenicznie lasery kaskadowe. W systemie detekcji gazów zaimplementowano dwie metody analizy gazów stosujące bezpośrednią spektroskopię absorpcyjną: z przestrajaniem międzyimpulsowym (interpulse spectroscopy) oraz z przestrajaniem wewnątrzimpulsowym (intra pulse spectroscopy). System umożliwia także symulację widm absorpcyjnych pojedynczych gazów lub ich mieszanin przy różnych ciśnieniach i temperaturach.

EN

An advanced high sensitivity system for gas detection is presented. The instrument design includes high reliable midinfrared quantum cascade lasers without cryogenic cooling. Two methods of direct absorption spectroscopy have been employed in the system: inter pulse spectroscopy and intra pulse spectroscopy. The system enables to simulate the absorption spectra of gases or gas compositions at different pressures and temperatures.

2

Absorption and luminescence spectra of a modified epoxy resin

Mandowska E., Mazela W., Czub P., Mandowski A., Świątek J., Pielichowski J.

Prace Naukowe. Chemia / Wyższa Szkoła Pedagogiczna w Częstochowie

|

2003

|

Vol. 8

51--57

3

Yb³⁺ to Yb²⁺ conversion in CaF₂ crystals under influence of annealing in hydrogen and ɣ-irradiation

Kaczmarek S. M., Tsuboi T., Ito M., Boulon G., Włodarski M., Kwaśny M., Olesińska W., Warchoł S., Podgórska D.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2003

|

Vol. 52, nr 12

27-47

EN

In the absorption spectra of both ɣ-irradiated and annealed in hydrogen CaF₂:Yb³⁺ crystals the Yb³⁺ ions with various site symmetries we observed. We think they are caused by not only the charge-compensating interstitial F⁻ ions but also substitutional O²⁻, OH⁻ and Na⁺ ions which are entered unintentionally. Beside intensity value (it is much higher for ɣ-irradiated crystal and strongly depends on the gamma dose), the UV absorption spectrum of ɣ-rayed CaF₂ :5 at Yb³⁺ crystal is quite similar to that of H₂ annealed CaF₂:5 at Yb³⁺ crystal. They reveal Yb²⁺ absorption bands observed at 360, 315, 271, 260, 227 and 214 nm, which are called A, B, C, D, F and G bands, respectively. Besides the A-G absorption bands, an additional band is observed at 234 nm in ɣ-irradiated CaF₂ : 30 at % Yb³⁺. Different structure of UV absorption and emission spectra for ɣ-irradiated crystals with respect to annealed in hydrogen crystals suggets different mechanisms of Yb²⁺ creating under ɣ-irradiation and annealing in hydrogen. The latter favors Yb²⁺ isolated centres (reduction of Yb³⁺ at Ca²⁺ lattice site), the former favors Yb²⁺ centers being neighbouring to Yb³⁺ (one of Yb³⁺ pair ions capture Compton electron). As compared to the annealed crystal ɣ-irradiation does not change the position of Yb³⁺ ion being converted to Yb²⁺ one in CaF₂ lattice. If prior ɣ-irradiation Yb³⁺ ion stayed withim a claster, after ɣ-irradiation it continue stay, but the claster is now recharged by capturing of Compton electron. In case of annealing in hydrogen the claster is probably destroyed under influence of temperature and Yb³⁺ ion being converted to Yb²⁺ one is shifted to lattice Ca²⁺ position.

PL

W widmach absorpcji zarówno naświetlonego kwantami gamma jak i wygrzanego w atmosferze wodoru kryształu CaF₂:Yb³⁺ obserwowano występowanie jonów Yb³⁺ w położeniach o różnej symetrii. Ich obecność spowodowana jest nie tylko przez obecność międzywęzłowych jonów F⁻ kompensujących nadmiarowy ładunek ale również przez obecność niekontrolowanych domieszek O²⁻, OH⁻ i Na⁻ podstawiających położenia sieciowe. Poza wartością intensywności (jest ona znacznie większa dla widm kryształu naświetlonego kwantami gamma i silnie zależy od ich dawki) widmo absorpcji kryształu CaF₂ : 5 at %Yb³⁺ naświetlonego kwantami gamma jest podobne do odpowiedniego widma kryształu wygrzanego w wodorze. Występują w nim pasma związane z absorpcją jonów Yb²⁺ z maksimami dla 360, 315, 271, 260, 227 i 214 nm zwane pasmami A, B, C, D, F oraz G, odpowiednio. Poza pamami A-G dodatkowe pasmo z maksimum dla 234 nm obserwowano dla kryształu naświetlonego kwantami gamma. Istotne różnice obserwuje się w widmach luminescencji. Widmo emisji w obszarze IR wzbudzane jest również przez pasma absorpcji z obszaru UV. W temperaturze pokojowej obserwuje się zieloną emisję charakterystyczną dla Yb²⁺ mimo, że z uwagi na efekt gaszenia luminescencji w literaturze takie obserwacje uzyskano dla temperatur poniżej 200 K. Różna struktura widm absorpcji i emisji dla kryształow naświetlonych kwantami gamma i wygrzanych w wodorze sugeruje różne mechanizmy kreowania centrów Yb²⁺. Wygrzewanie w wodorze sugeruje obecność izolowanych centrów Yb²⁺ (redukcja Yb³⁺ w położeniu sieciowym Ca²⁺) zaś naświetlanie kwantami gamma faworyzuje centra Yb²⁺ sąsiadujące z jonami Yb³⁺ (jeden z jonów pary Yb³⁺ wychwytuje elektron Comptona). W porównaniu do wygrzewania w wodorze naświetlanie kwantami gamma nie prowadzi do zmiany położenia jonu Yb³⁺, który ulega konwersji do Yb²⁺ w sieci CaF₂ . Jeśli przed naświetleniem jon Yb³⁺ pozostawał w obszarze klasteru, to po naświetlaniu dalej w nim pozostaje w postaci Yb²⁺. W przypadku wygrzewania w wodorze klaster jest niszczony, a jon Yb²⁺ lokuje się w położeniu jonu sieciowego Ca²⁺.

4

Recharging processes of Cr ions in Mg₂SiO₄ and Y₃Al₅O₁₂ crystals under influence of annealing ang ɣ-irradiation

Kaczmarek S. M., Chen W., Boulon G., Włodarski M., Kaczmarek M., Podgórska D.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2003

|

Vol. 52, nr 12

89-100

EN

Recharging processes of chromium ions were investigated for Mg₂SiO₄:Mg, Cr single crystals using annealing in O₂ and in the air and ɣ-irradiation, as compare to YAG:Mg, Cr single crystals. The formation of tetravalent Cr ions in the Mg₂SiO₄:Mg, Cr is related not only to the initial Cr content in the melt, oxygen partial pressure and O²⁻ vacancy existing in the crystal, but also to the external field such as ɣ-irradiation. The additional absorption after ɣ-irradiation shows the decrease in intensity of the absorption of Cr³⁺ and Cr⁴⁺ ions in some part of the spectrum and the increase in the other part giving evidence on recharging effects between Cr³⁺ and Cr⁴⁺. There arises also color centers observed between 380 nm and 570 nm that may participate in the energy transfer of any excitation to Cr⁴⁺ giving rise to Cr⁴⁺ emission. Opposite to forsterite crystal, absorption spectrum of YAG:Mg, Cr crystal after ɣ-irradiation reveals only increase in the absorption of the Cr bands. The observed behavior of the absorption spectrum of YAG:Mg, Cr crystal under influence of ɣ-irradiation suggess that ɣ-irradiation ionizes only Cr ions.

PL

Badano procesy zmiany stanu ładunkowego jonów chromu monokryształów Mg₂SiO₄:Mg, Cr pod wpływem wygrzewania w tlenie oraz w powietrzu, a także w efekcie naświetlania kwantami gamma, porównując je do zmian obserwowanych w monokryształach Y₃Al₅O₁₂ :Mg, Cr. Powstawanie czterowartościowych jonów chromu w Mg₂SiO₄:Mg, Cr jest uwarunkowane nie tylko wyjściową koncentracją chromu, ciśnieniem parcjalnym tlenu oraz obecnością w tym krysztale dużej ilości wakansów tlenowych lecz również zewnętrznym polem radiacyjnym, np. kwantów gamma. Dodatkowa absorpcja po naświetlaniu kwantami gamma wykazuje spadek intensywności absorpcji jonów chromu w pewnych obszarach widma absorpcji i wzrost w innych obszarach tego widma, sugerując występowanie efektów zmiany stanów ładunkowych chromu. Przy okazji powstają centra barwne w obszarze 380-570 nm mogące uczestniczyć w procesie transferu energii do jonów chromu i dające tym samym wzrost emisji Cr⁴⁺. Przeciwnie do kryształu fosterytu, widmo absorpcji kryształu YAG:Mg, Cr po naświetleniu kwantami gamma wykazuje tylko wzrost absorpcji jonów chromu. Obserwowane zmiany widma absorpcji pod wpływem kwantów gamma sugerują, że kwanty gamma jonizują tylko jony chromu w tym krysztale.

5

Parametry spektroskopowe szkieł fluoroindowych domieszkowanych jonami europu.

Pisarska J.

Archiwum Nauki o Materiałach

|

2001

|

T. 22, nr 3

203-214

PL

W artykule zaprezentowano właściwości spektroskopowe szkieł fluoroindowych domieszkowanych jonami europu. Na podstawie widm absorpcyjnych i emisyjnych wyznaczono charakterystyczne wielkości spektroskopowe badanych szkieł: parametry wiązania (beta i delta), parametry intensywności przejść Omega t, efektywne szerokości spektralne pasm emisyjnych delta nu eff, zmierzone i obliczone czasy życia tau, współczynniki rozgałęzienia luminescencji beta, współczynnik intensywności fluorescencji R, oraz wartości przekroju czynnego na emisję wymuszoną sigma em. Parametry spektroskopowe porównano z wartościami otrzymanymi dla szkieł fluorkowych i tlenkowych.

EN

Some spectroscopic properties of fluoroindate glasses doped with Eu3+ ions have been examined. From the absorption and emission spectra in the UV-VIS-NIR region, spectroscopic parameters such as bonding (beta and delta), Judd-Ofelt intensity parameters Omega t, effective linewidths delta nu eff, measured and calculated radiative lifetimes tau, branching ratios beta, fluorescence intensity ratio R and peak stimulated emission cross sections have been obtained and compared with similar results reported for fluoride and oxide glasses.