Пошук академічних текстів

Реєстраційний номер

0225U004233, (0124U003774) , Науково-дослідна робота

Назва роботи

Активні елементи складної конструкції для новітніх лазерних систем високої потужності

Назва етапу роботи

Масштабування керамічної технології для отримання великогабаритних оптичних елементів YAG:Sm3+, YAG:Nd3+. Розроблення технології дифузійного зрощування кераміки для створення активних елементів складної конструкції

Керівник роботи

Явецький Роман Павлович, Доктор технічних наук

Дата реєстрації

26-11-2025

Організація виконавець

Інститут монокристалів Національної академіі наук України

Опис роботи

Метою проєкту є розроблення технології дифузійного зрощування для виготовлення новітніх лазерних елементів YAG:Sm3+/YAG:Nd3+ складної конструкції. Вирішення поставлених у проєкті задач дозволить розробити новітні наукоємні критичні технології, що сприятимуть підвищенню оборонного потенціалу країни.

Опис етапу

Встановлено вплив структурно-морфологічних параметрів вихідних нанопорошків стехіометрічного складу YAG:Sm3+, YAG:Nd3+ на їх активність до спікання. Ефективність сумісного помелу різнорозмірних порошків Y2O3 (2-10 мкм), Al2O3 (0,1-0,4 мкм) суттєво зростає за наявності частинок із розміром 100-130 нм, що пов’язано із дією ефекту розклинювання, завдяки якому дрібна фракція частинок забезпечує подрібнення жорстких агломератів. Оптимізовано склад неізовалентних домішок, що сприяють спіканню оптичної кераміки YAG:Sm3+, YAG:Nd3+. Сумісне легування оптичної кераміки гранату неізовалентними домішками Si4++Mg2+ при CSi/CMg=1,6 активує дифузійні процеси та сприяє ущільненню за рахунок одночасного формування дефектів в катіонній та аніонній підгратках. Визначено режими одержання зразків високолегованої кераміки YAG:Sm3+, YAG:Nd3+. Методом реакційного спікання з порошків, отриманих за оптимізованого маршруту кульового подрібнення (швидкість помелу 120-140 об/хв, яка відповідає діапазону питомої енергії кульового помелу 0,8-1,3 кДж/г) синтезовано кераміку оптичної якості з розмірами до 9х6х50 мм3. Виготовлено великогабаритні оптичні елементи YAG:Sm3+ та YAG:Nd3+ шляхом прецизійного полірування лазерної якості. Методика полірування лазерної якості забезпечує отримання заготівок із високими параметрами функціональних поверхонь кераміки: шорсткість Ra≤30 нм, площинність не менше λ/8. Оптимізовано технологічні умови дифузійного зрощування оптичних елементів YAG:Nd3+ та YAG:Sm3+. Запропоновано метод дифузійного з’єднання керамічних оптичних елементів з використанням кремній-вмісного рідкого шару, який забезпечує отримання композитів YAG:Sm3+/YAG:Nd3+ за температур вище евтектичної температури YAG–SiO2. Виготовлено та охарактеризовано прототип активного лазерного середовища YAG:Nd3+/YAG:Sm3+ складної конструкції, що мають високу механічну міцність та оптичну якість інтерфейсу менше 2 %.

Опис продукції

Автори роботи

БУДНІКОВ Олександр Тимофійович
МАТВІЄНКО Оксана Олександрівна
БАЛАБАНОВ Антон Едуардович
ПАРХОМЕНКО Сергій Володимирович
ВОРОНА Ігор Олегович

Додано в НРАТ

2025-11-26