ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2019, № 6 · СМЕЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Рентгеновское излучение при лазерном воздействии на опаловые матрицы

А.Ф. Белянин1,2,3,4, А.С. Багдасарян1,2, С.А. Багдасарян1,2, В.В. Борисов5,6, Е.Р. Павлюкова7,8

1 Научно-производственное предприятие «Технологии радиочастотной идентификации и связи», Москва, Россия
2 Scientific engineering center "Technological developments of telecommunication and radio frequency identification", JSC, Россия
3 АО ЦНИТИ “Техномаш”, Москва, Россия
4 Central Research Technological Institute "Technomash", Россия
5 Московскийо государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
6 Lomonosov Moscow State University, Россия
7 Московский физико-технический институт (государственный университет), Долгопрудный
8 Moscow Institute of Physics and Technology (State University), Россия
Полный текст (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2019.6.12 УДК 537.9 EDN PIYFZP

Аннотация

Опаловые матрицы, представляющие плотнейшую 3 D -упаковку шаровых частиц аморфного SiO2 диаметру d ≈ 250 нм (Δ d ≈ 2%), синтезировали из раствора гидрооксида аммония (NH4OH), этанола (С2Н5ОН) и тетраэфира ортокремниевой кислоты (Si(ОС2Н5)4). В экспериментах использовали образцы опаловых матриц в форме пластин толщиной 1-5 мм. В работе представлены результаты по измерению энергетических спектров рентгеновского излучения, индуцированного импульсным лазерным воздействием на опаловые матрицы на длинах волн (l): 1040 нм (ИК), 510 нм совместно с 578 нм, 366 нм (УФ). По результатам спектральных исследований было установлено, что индуцированное рентгеновское излучение является мало интенсивным мягким рентгеновским излучением с энергией квантов 0,08-2,47 кэВ и с длиной волн 15,2-0,5 нм. Воздействие на опаловые матрицы лазерного излучения в УФ-области вызывает интенсивную люминесценцию опаловых матриц в диапазоне видимого света.

  • опаловые матрицы
  • лазерное излучение
  • рентгеновское излучение
  • энергетический спектр
  • opal matrix
  • aser radiation
  • x-ray radiation
  • energy spectrum
Abstract (in English)

X-radiation under pulse laser impact on opal matrix

Opal matrices, representing the closest 3D pack of spherical particles of amorphous SiO2 with a diameter d ≈ 250 nm (Δd ≈ 2%), were synthesized from a solution of ammonium hydroxide (NH4OH), ethanol (C2H5OH) and tetraester orthosiliconic acid (Si(OS2H5)4). In the experiments, the samples of opal matrixes in the form of plates with 1-5 mm thick were used. The paper presents the results of measuring the X-ray energy spectra induced by pulsed laser impacts on opal matrixes at wavelengths (l): 1040 nm (IR), 510 nm jointly with 578 nm, 366 nm (UV). According to the results of spectral studies, it was found that the induced X-rays are low-intensity soft X-radiation with photon energy of 0.08-2.47 keV and with wavelength of 15.2-0.5 nm. The impact on the opal matrix by laser radiation in the UV range causes the intense luminescence of opal matrixes in the visible light range.

Для цитирования

Белянин А.Ф., Багдасарян А.С., Багдасарян С.А., Борисов В.В., Павлюкова Е.Р. Рентгеновское излучение при лазерном воздействии на опаловые матрицы // Журнал радиоэлектроники. – 2019. – № 6. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2019.6.12

Литература

  1. Armstronga E., O'Dwyer C. Artificial opal photonic crystals and inverse opal structures - fundamentals and applications from optics to energy storage. Journal of Materials Chemistry C. 2015. Vol. 3. No. 24. P. 6109-6143.
  2. Rinkevich A.B., Burkhanov A.M., Samoilovich M.I., Belyanin A.F., Kleshcheva S.M., Kuznetsov E.A. Three-dimensional nanocomposite metal dielectric materials on the basis of opal matrices. Russian Journal of General Chemistry. 2013. Vol. 83. No. 11. P. 2148-2158.
  3. Samoilovich M.I., Rinkevich A.B., Bovtun V., Belyanin A.F., Kempa M., Nuzhnyy D., Tsvetkov M.Yu. Optical, magnetic, and dielectric properties of opal matrices with intersphere nanocavities filled with crystalline multiferroic, piezoelectric, and segnetoelectric materials. Russian Journal of General Chemistry. 2013. Vol. 83. No. 11. P. 2132-2147.
  4. Belyanin А., Bagdasarian A., Bagdasarian S., Luchnikov P., Katakhova N. Magnetic nanocomposites based on opal matrices. Key Engineering Materials. 2018. Vol. 781. Р. 149-154.
  5. Чернега Н. В., Самойлович М. И., Белянин А. Ф., Кудрявцева А. Д., Клещева С. М. Генерация электромагнитного и акустического излучений в наноструктурированных системах. Нано- и микросистемная техника. 2011. №. 4. C. 21-31.
  6. Багдасарян А.С., Белянин А.Ф., Багдасарян С.А. Эндоскоп направленного импульсного ренгеновского излучения. Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. 2018. т.18. №3. С.646-649