Люминофор

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Малашкевич Георгий Ефимович Хотченкова Татьяна Георгиевна Подденежный Евгений Николаевич Добродей Александр Олегович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси(57) Люминофор, содержащий алюминий, иттрий, лантан, кремний, бор и кислород, отличающийся тем, что дополнительно содержит железо и иттербий в соотношении, соответствующем формуле 14453 1 2011.06.30 Изобретение относится к фотолюминофорам, служащим для преобразования ультрафиолетового излучения в ближнюю инфракрасную область спектра, в частности к легированному железом ультрадисперсному порошку иттрий-алюминиевого граната. Оно может использоваться, например, в качестве люминесцентной добавки в типографские краски для увеличения степени защиты ценных бумаг, а также в качестве прекурсора для получения активированной оптической керамики. Известен приготовленный золь-гель методом люминофор состава (1-)3512,где 0,003-0,015.-.,.-.,.-.-.2007. - . 29. - . 1138-1142. Недостатком известного люминофора является отсутствие люминесценции в ИК-области спектра, что не позволяет использовать его для увеличения степени защиты ценных бумаг, а также в качестве прекурсора для получения активированной оптической керамики. Известна люминесцентная нанофазовая связующая система для УФ и ВУФ применений, излучающая видимый свет при УФ- и ВУФ-возбуждении патент США 6531074 2,МПК 01 1/6209 11/0803 3/0603 3/095, 2003, которая включает наночастицы 2 размером менее 50 нм, легированные тербием или тербием и иттрием с концентрацией (мол. ) 423 и (6-8)23. Недостатком известной люминесцентной системы является отсутствие люминесценции в ИК-области спектра, что не позволяет использовать ее для увеличения степени защиты ценных бумаг, а также в качестве прекурсора для получения активированной оптической керамики. Известен люминофор для световых источников состава (1)3(, )512,где, ,и/или 0 х 0,5-у 0 у 0,1 патент США 7063807 2, МПК 05 33/14, 33/00, 2006. Недостатком известного люминофора является отсутствие люминесценции в ИК-области спектра, что не позволяет использовать его для увеличения степени защиты ценных бумаг, а также в качестве прекурсора для получения активированной оптической керамики. Наиболее близким к заявляемому люминофору по технической сущности является люминофор, имеющий общую формулу (, А)3(, )5(, )123. Здесь, , , ,и/или- заместители дляВ, , ,и/или- заместители для, 1,и/или- заместители дляпатент 2008051486, МПК 01 29/2201 33/0001 29/0201 33/00, 2008. Недостатками прототипа являются малая доля квантов ( 3 ), испускаемых при 750 нм, и интенсивная люминесценция в видимой области спектра, что не позволяет использовать его для увеличения степени защиты ценных бумаг, а также в качестве прекурсора для получения активированной оптической керамики. Задачей предлагаемого изобретения является создание высокодисперсного люминофора, который при ультрафиолетовом (350 нм) возбуждении характеризуется интенсивной люминесценцией в ближней ИК-области спектра и отсутствием люминесценции в видимой области спектра. Использование такого люминофора в качестве добавки к типографской краске позволит увеличить степень защиты от подделки ценных бумаг на нелюминесцентной основе, а использование в качестве прекурсора при получении оптической керамики позволит создать новые активные лазерные элементы для ближней ИК-области спектра. Для решения поставленной задачи люминофор, содержащий алюминий, иттрий, лантан, кремний, бор и кислород, дополнительно содержит железо и иттербий в соотношении, соответствующем формуле 14453 1 2011.06.30 означает ,- заместители дляв количестве 1-10 Предлагаемый люминофор получали следующим образом. Водные 0,1 растворы азотнокислых солей иттрия, иттербия, алюминия и железа, а также борной кислоты и тетраэтилортосиликата смешивали в соответствии со стехиометрией и медленно осаждали аммиаком до рН 7,5-8 при постоянном перемешивании. Полученный осадок промывали дистиллированной водой до рН 7,0, высушивали и термообрабатывали на воздухе при Т 1000 С в течение 2 ч. Использование в предлагаемом люминофореив концентрации ниже заявляемой ведет к существенному снижению интенсивности инфракрасной люминесценции. При концентрациивыше заявляемой также имеет место существенное снижение интенсивности ИК-люминесценции. Изменение концентраций заместителей иттрия и алюминия в заявляемом диапазоне слабо влияет на интенсивность инфракрасной люминесценции. Составы предлагаемого люминофора и интегральная интенсивность инфракрасной люминесценциипри длине волны возбуждения 310 нм сведены в таблицу.образца 1 2 3 На фиг. 1 изображена микрофотография порошка заявляемого люминофора. На фиг. 2 и 3 изображены для образца 2 соответственно нормированный к максимальной интенсивности квантовый спектр люминесценции и ее спектр возбуждения длины волн возбуждения и регистрации составляли соответственно 290 и 1020 нм. Видно, что предлагаемый люминофор представляет собой ультрадисперсный порошок с диаметром зерна 70-100 нм и характеризуется полосами люминесценции, лежащими в спектральной области 700-1100 нм, из которых наиболее интенсивная полоса расположена при 1020 нм. Спектр возбуждения этой люминесценции характеризуется интенсивными полосами в УФ-области (при 300 нм) и гораздо более слабыми полосами в видимой области. Малый размер зерна заявляемого люминофора при использовании его в качестве люминесцентной присадки к типографским краскам позволяет снизить износ печатных станков,а его излучение практически невидимо невооруженным глазом, но может быть тестировано с помощью электронно-оптического преобразователя либо спектрофлуориметра. Эти преимущества предлагаемого люминофора при использовании его в указанном качестве позволяют существенно повысить степень защиты ценных бумаг на нелюминесцентной основе. Кроме того, близкая к сферической форма зерна заявляемого люминофора существенно облегчает компактирование, позволяя использовать его в качестве прекурсора для получения активированной оптической керамики. Судя по спектру люминесценции, такая керамика будет характеризоваться высоким коэффициентом ветвления люминесценции на высокорасположенные (600 см-1) штарковские подуровни основного состояния ионов 3, что обеспечит ей существенные конкурентные преимущества. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4