RU2610522C1 - Method of detecting vacuum uv radiation - Google Patents
Method of detecting vacuum uv radiation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2610522C1 RU2610522C1 RU2015140847A RU2015140847A RU2610522C1 RU 2610522 C1 RU2610522 C1 RU 2610522C1 RU 2015140847 A RU2015140847 A RU 2015140847A RU 2015140847 A RU2015140847 A RU 2015140847A RU 2610522 C1 RU2610522 C1 RU 2610522C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- vacuum ultraviolet
- charged particles
- nanodiamonds
- luminescent substance
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002113 nanodiamond Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 6
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims description 4
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/02—Dosimeters
- G01T1/10—Luminescent dosimeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/58—Photometry, e.g. photographic exposure meter using luminescence generated by light
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области квантовой физики и может быть использовано при изучении ударно-волновых процессов в высокоскоростном потоке газа.The invention relates to the field of quantum physics and can be used to study shock wave processes in a high-speed gas stream.
Вакуумный ультрафиолет согласно стандарту ISO-DIS-21348 относится к коротковолновой части ультрафиолетового диапазона электромагнитного излучения (УФС) с длиной волны от 280 до 100 нанометров и энергией на квант от 4,43 до 12,4 эВ, сопоставимой с энергией, необходимой для разрушения химической связи в полимерах, диссоциации и даже ионизации многих химических элементов (энергия ионизации атома углерода 11,26 эВ).Vacuum ultraviolet according to the ISO-DIS-21348 standard refers to the short-wavelength part of the ultraviolet range of electromagnetic radiation (UFS) with a wavelength of 280 to 100 nanometers and an energy per quantum of 4.43 to 12.4 eV, comparable to the energy required to destroy chemical bonding in polymers, dissociation and even ionization of many chemical elements (ionization energy of the carbon atom 11.26 eV).
Для регистрации невидимого глазом ультрафиолета разработаны приборы, использующие способность ультрафиолетового излучения вызывать ионизацию и фотоэффект. Известны также каналовые электронные умножители и люминесцирующие вещества, преобразующие ультрафиолет в электромагнитное излучение видимого диапазона (БСЭ, т. 26, с. 617), основанные на регистрации вторичного излучения люминесцирующего вещества и/или заряженных частиц, генерируемых вакуумным ультрафиолетом.To register the invisible ultraviolet light, devices have been developed that use the ability of ultraviolet radiation to cause ionization and photoelectric effect. Channel electron multipliers and luminescent substances that convert ultraviolet into electromagnetic radiation of the visible range (BSE, t. 26, p. 617) are also known, based on the registration of the secondary radiation of the luminescent substance and / or charged particles generated by vacuum ultraviolet.
Недостатком известных способов регистрации вакуумного ультрафиолета является плохая их совместимость с методикой и техникой генерации и изучения вакуумного ультрафиолета в ударно-волновых процессах взаимодействия аэродинамических тел с набегающим высокоскоростным потоком воздуха из-за их низкой термостойкости.A disadvantage of the known methods for detecting vacuum ultraviolet radiation is their poor compatibility with the methods and techniques for generating and studying vacuum ultraviolet radiation in shock wave processes of interaction of aerodynamic bodies with an incoming high-speed air flow due to their low heat resistance.
Задачей заявленного изобретения является регистрация вакуумного ультрафиолета при генерации его ударной волной (УВ).The objective of the claimed invention is the registration of vacuum ultraviolet radiation when it is generated by a shock wave (HC).
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в увеличении информативности экспериментальных исследований гиперзвуковых течений воздуха.The technical result obtained by the implementation of the invention is to increase the information content of experimental studies of hypersonic air flows.
Решение поставленной задачи и технический результат достигается тем, что в способе регистрации вакуумного ультрафиолета, основанном на регистрации вторичного излучения люминесцирующего вещества и/или заряженных частиц, генерируемых вакуумным ультрафиолетом, выбирают в качестве люминесцирующего вещества наноалмазы, на основе которых формируют термостойкое покрытие толщиной порядка одного микрона на поверхности чувствительного элемента, воспринимающей вакуумный ультрафиолет, воздействуют на чувствительный элемент вакуумным ультрафиолетом и регистрируют люминесценцию наноалмазов покрытия в видимой области спектра и/или заряженные частицы, созданные квантами электромагнитного излучения.The solution of the problem and the technical result is achieved by the fact that in the method of detecting vacuum ultraviolet radiation, based on the registration of secondary radiation of a luminescent substance and / or charged particles generated by vacuum ultraviolet, nanodiamonds are selected as the luminescent substance, on the basis of which a heat-resistant coating with a thickness of the order of one micron is formed on the surface of the sensing element, perceiving vacuum ultraviolet, they act on the sensitive element by vacuum ultraviolet afioletom and luminescence recorded nanodiamond coating in the visible spectrum and / or charged particles created quanta of electromagnetic radiation.
Сущность способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.
На поверхности чувствительного элемента, воспринимающей вакуумный ультрафиолет, создают термостойкое покрытие толщиной порядка одного микрона из наноалмазов, способных за счет люминесценции преобразовать кванты вакуумного ультрафиолета в электромагнитное излучение видимой области спектра, воздействуют на чувствительный элемент вакуумным ультрафиолетом и регистрируют, например, с помощью кинокамеры, люминесценцию наноалмазов покрытия в видимой области спектра и/или заряженные частицы, созданные квантами электромагнитного излучения.A heat-resistant coating with a thickness of the order of one micron of nanodiamonds is created on the surface of the sensing element, which is capable of converting the vacuum ultraviolet quanta into electromagnetic radiation of the visible region of the spectrum due to luminescence, acting on the sensitive element with vacuum ultraviolet and recording, for example, using a camera, luminescence visible diamond coatings and / or charged particles created by electromagnetic radiation quanta Niya.
На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства для осуществления предлагаемого способа регистрации вакуумного ультрафиолета.In FIG. 1 shows a schematic diagram of a device for implementing the proposed method for recording vacuum ultraviolet radiation.
На фиг. 2а и 2б приведены результаты проведенных экспериментальных исследований.In FIG. 2a and 2b show the results of experimental studies.
Устройство (фиг. 1), реализующее данный способ, содержит аэродинамическую модель 1, взаимодействующую с высокоскоростным потоком воздуха 2 (число Маха более 4). При этом перед аэродинамической моделью 1 возникает интенсивная ударная волна 3, которая способна генерировать вакуумный ультрафиолет, энергия квантов которого достаточна для диссоциации и ионизации молекул газа 4 в окрестности аэродинамической модели 1. На поверхности чувствительного элемента 5 аэродинамической модели 1 создают термостойкое покрытие из наноалмазов 6 и размещают плоский зонд Ленгмюра 7 для регистрации заряженных частиц.The device (Fig. 1) that implements this method contains an aerodynamic model 1 interacting with a high-speed air stream 2 (Mach number more than 4). In this case, an
На фиг. 2а показана картина обтекания аэродинамической модели 1 высокоскоростным потоком воздуха 2 при числе Маха 8,3 с визуализацией ударной волны 3 прибором Теплера. Осветитель прибора Теплера забивает слабое вторичное излучение 8 люминесцирующих наноалмазов покрытия 6, но оно фиксируется кинокамерой (τ=1,26 с) при выключенном осветителе, как это хорошо видно на фиг. 2б. Результаты киносъемки хорошо коррелируют с регистрацией тока заряженных частиц, приходящих в это время на зонд Ленгмюра 7, что позволяет контролировать режимы генерации вакуумного ультрафиолета и его влияние на процессы в окрестности испытываемых в гиперзвуковом потоке аэродинамических моделей летательного аппарата, повышая тем самым информативность экспериментальных исследований.In FIG. 2a shows a picture of a high-speed air stream 2 flowing around an aerodynamic model 1 with a Mach number of 8.3 with visualization of a
Предлагаемый способ регистрации вакуумного ультрафиолета позволяет надежно регистрировать его при генерации интенсивной ударной волной в гиперзвуковом потоке с повышенной температурой торможения и вести отработку технологий, повышающих топливную эффективность летательной техники.The proposed method for detecting vacuum ultraviolet radiation allows it to be reliably recorded during generation by an intense shock wave in a hypersonic flow with an increased braking temperature and to test technologies that increase the fuel efficiency of aircraft.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015140847A RU2610522C1 (en) | 2015-09-25 | 2015-09-25 | Method of detecting vacuum uv radiation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015140847A RU2610522C1 (en) | 2015-09-25 | 2015-09-25 | Method of detecting vacuum uv radiation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2610522C1 true RU2610522C1 (en) | 2017-02-13 |
Family
ID=58458493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015140847A RU2610522C1 (en) | 2015-09-25 | 2015-09-25 | Method of detecting vacuum uv radiation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2610522C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004095958A (en) * | 2002-09-02 | 2004-03-25 | National Institute For Materials Science | Deep ultraviolet sensor |
| EP1583156B1 (en) * | 2004-02-16 | 2008-11-19 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Ultraviolet sensor and method for manufacturing the same |
| RU2426144C1 (en) * | 2010-02-03 | 2011-08-10 | Михаил Сергеевич Афанасьев | Multispectral photo receiver |
| US20130134869A1 (en) * | 2010-03-12 | 2013-05-30 | Photonis France Sas | Photo cathode for use in a vacuum tube as well as such as vacuum tube |
-
2015
- 2015-09-25 RU RU2015140847A patent/RU2610522C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004095958A (en) * | 2002-09-02 | 2004-03-25 | National Institute For Materials Science | Deep ultraviolet sensor |
| EP1583156B1 (en) * | 2004-02-16 | 2008-11-19 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Ultraviolet sensor and method for manufacturing the same |
| RU2426144C1 (en) * | 2010-02-03 | 2011-08-10 | Михаил Сергеевич Афанасьев | Multispectral photo receiver |
| US20130134869A1 (en) * | 2010-03-12 | 2013-05-30 | Photonis France Sas | Photo cathode for use in a vacuum tube as well as such as vacuum tube |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kotsonis | Diagnostics for characterisation of plasma actuators | |
| Papadopoulos et al. | Interpretation of the gas flow field modification induced by guided streamer (‘plasma bullet’) propagation | |
| Dawson et al. | Effects of pulse polarity on nanosecond pulse driven dielectric barrier discharge plasma actuators | |
| Alejo et al. | Characterisation of deuterium spectra from laser driven multi-species sources by employing differentially filtered image plate detectors in Thomson spectrometers | |
| JP2014521967A5 (en) | ||
| Rho et al. | Near-infrared and Optical Observations of Type Ic SN 2020oi and Broad-lined Type Ic SN 2020bvc: Carbon Monoxide, Dust, and High-velocity Supernova Ejecta | |
| Edwards et al. | Simultaneous temperature and velocity measurement in unseeded air flows with FLEET | |
| Fognini et al. | Ultrafast reduction of the total magnetization in iron | |
| AT515577A3 (en) | Common radiation path for determining particle information through direct image analysis and differential image analysis | |
| Zentgraf et al. | Application of structured illumination to gas phase thermometry using thermographic phosphor particles: a study for averaged imaging | |
| Beck et al. | Application of temperature and pressure sensitive paints to DLR hypersonic facilities:“lessons learned” | |
| RU2610522C1 (en) | Method of detecting vacuum uv radiation | |
| Joussot et al. | Quantification of the effect of surface heating on shock wave modification by a plasma actuator in a low-density supersonic flow over a flat plate | |
| Asai et al. | Recent topics in fast-responding pressure-sensitive paint technology at National Aerospace Laboratory | |
| SE0700589L (en) | Apparatus and method for visualizing air currents, as well as for function testing detectors | |
| Tang et al. | Flow fluctuation induced by coaxial plasma device at atmospheric pressure | |
| Knapp et al. | Investigation of MHD impact on argon plasma flows by variation of magnetic flux density | |
| Kong et al. | The nano-scanning electrical mobility spectrometer (nSEMS) and its application to size distribution measurements of 1.5–25 nm particles | |
| Zimmerman et al. | Plasma actuator with arc breakdown in a magnetic field for active flow control applications | |
| CN104267094A (en) | Pulsed magnetic flux leakage response signal separation method of ferromagnetic component | |
| Fröhlich et al. | Determination of the Energy Flux of a Commercial Atmospheric‐Pressure Plasma Jet for Different Process Gases and Distances Between Nozzle Outlet and Substrate Surface | |
| Sun et al. | Trichel pulse characteristics and mechanism of negative corona discharge in sub-millimeter gaps | |
| Schuler et al. | Sensitivity of photoelectron diffraction to conformational changes of adsorbed molecules: Tetra-tert-butyl-azobenzene/Au (111) | |
| WO2019048322A3 (en) | Aerosol particle measuring device for determining materials in real time by means of fluorescence lifetime measurement in the frequency range | |
| CN108982303A (en) | The acquisition methods and device of liquid residence characteristics on the surface of the material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170926 |