Исследование спектрально-люминесцентных и генерационных свойств новых бифлуорофорных молекул тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

ТОМСКИЙ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТГУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЙМ ГОСУДАРСГВайШ УНИВЕРШГЕГ ИМЕНИ В.В.КУЙЕЫШЕВА

На правах рукописи у,щ 535,33.37

Свинарев Николай Витальевич

ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКГРАЛШО-ЛШИНЕСЦШТНЫХ И ГЕНЕРАЦИОННЫХ СВОЙСТВ НОВЫХ БИФЛУОРМОНШ МОЛЕКУЛ

01.04.05 - оптика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Томск 1990

Работа выполнена в Сибирском ордена Трудового Красного Знамени физико-техническом институте им.В.Д.Кузнецова при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им.В.В.Куйбышева

Научные руководители: - доктор физико-математических наук,

профессор

грузшския в. в.

- кандидат физико-математических наук, старвий научный сотрудник копылова т.н.

Официальные оппоненты: - доктор физико-математических наук,

ведущий научный сотрудник ТИХОНОВ Е.А.

- кандидат физико-математических наук, з ав.лабораторией

ЕВТУШЕНКО Г. С.

Ведущая организация - Филиал научно-исследовательского

физико-химического института им.Л.Я.Карпова, г.Обнинск

Защита состоится "/.У * я 1990 г. в 14 час.30 мин.

на заседании специализированного совета К 063.53,03 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук в Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им,В.В.Куйбышева (634010, г.Томск, проел. Ленина, 36,

Главный корпус, ауд. 101 ).

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Томского государственного университета.

Автореферат разослан * /1" яулФ г-_ 199о г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ специализированного совета кандидат физико-математических наук

доцент ^ Г. М.ДЕЙКОВ А

:г1: *

\ег. таций

- 3 -

Актуальность работы. Дальнейпее развитие перестраиваемых лазеров иа основе сложных органических соединений и расширение возможности их применения в лазерных системах связи, разделении изотопов, лазерной технологии связано с разработкой и созданием лазерновктивных сред, обеспечивающих высокий КОД и ресурс работы лазерных систем.

В настоящее время в качестве лазерноактивкых сред используются сотни органических молекул монофлуорофоров . Показана переспективкость использования в качестве активных сред перестраиваема лазеров бифлуорофорных молекул. Однако отсутствуют систематические исследования бифлуорофоров (БФ) различного строения с релью поиска путей построения бифлуорофоров, перспективных для использования в квантовой влектронике.

Целью диссертационной работы являлось исследование спектрально-люминесцентных и генерационных свойств ряда монофлуорофоров различного строения, создание на их основе новых бифлуорофорщг: молекул, исследование фотофизических процессов в них, установлении принципов построения бифлу-орофорных молекул с заданными свойствами и создание на их основе лазерноактивных сред перестраиваемых лазеров.

Защищаемые положения

1. Установлено, что в бифлуорофорах с близкорасположенными флуорофорамя (Я < 4 А) перенос анергии осуществляется с высокой константой скорости (> Кг* с-'*}, эффективность переноса энергии не зависит от излучательной способности донора и поглощательной способности акцептора, бифлуорофор можно рассматривать как единую молекулу, вследствие частичного обобществления уровней энергии флуорофо-ров, в перенос внергии - как внутримолекулярную релаксацию.

2, Показано, что спектрально-люминесцентные свойства бифлуорофоров существенно зависят от- их строения: в бифлуорофорах "линейного" строения поглощение близко к аддитивному, квантовый выход флуоресценции равен квантовому выходу флуоресценции акцептора при возбуждении в полосу поглощения

и донора, и акцептора; в бифлуорофорах "нелинейного" строения аддитивность в спектра поглощения нарушается, квантовый выход флуоресценции при возбуждении в полосу поглощения донора или акцептора - различен.

3. Установлено, что генерационная фотостабильность бифлу-орофорных молекул при накачке лазером на хлориде ксенона превосходит (до 5 раз) фотостабильность акцепторов.

4. Разработаны 19 новых лазерноактивных сред на основе бифлуорофорных молекул, часть иа которых имеют высокую эффективность и фотостабильность.

Наувдяя новизна

Впервые проведено систематическое исследование еп ктрально-лвмзнесцен'тных свойств, процессов переноса энергии, триплет-триплетного поглощения, а также генерационных свойств (при лазерной и ламповой накачке) бифлуорофорных молекул с близкорасположенными (< 6 А) донорами и акцепторами, имеющими различную поглотательную и излучательную способность.

Практическая значимость работы: 1.Результаты исследования спектрально-люминесцентных и генерационных свойств бифлуорофоров могут быть использованы при создании новых лазерноактивных сред на их основе.

2. Созданные новые бифлуорофорные молекулы могут быть использованы в качестве активных сред перестраиваемых лазеров и эфиктивных люминесцентных трансформаторов.

Основные научные результаты и выводы докладывались на слецущих Всесоюзных и Международных конференциях: Всесоюзном совещаний "Инверсная заселенность и генерация на переходах в атомах и молекулах", Томск, 1986; У и У1 Всесоюзной конференции "Органические люминофоры и их применение в народном хозяйстве", Харьков 1987 и 1990 гг.; Межреспубликанской школе-семинаре молодых ученых "Современные проблемы нелинейной оптики и квантовой электроники", Минск, 1907; Всесоюзной конференции молодых ученых "Теоретическая и прикладная оптика", Ленинград, 1988; Всесоюзном семинаре "Спектроскопия свободных сложных молекул", Минск, 1989; Всесоюзном совещании по молекулярной люминесценции, Караганда, 1989; XIX Европейском конгрессе по молекулярной спектроскопии, ГДР, Дрезден, 1989; X и ХП Всесоюзном совещании "Фотохимия лазерных сред на красителях", Луцк, 1990, Ленинград, 1988; X Международной школе "Лазеры и кк применение", Саяногорск, 1989; X Международной Взвило веком конференции по нелинейной оптике, Новосибирск,1990.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит иэ введения, четыре* глав и заключения, изложена на /^^страницах машинописного текста, содержитJ"у рисунков и /2-таблиц. Список используемой литературы содержит /УУ наименований.

Содержание диссертационной работа

Во введении обоснована актуальность и цель работы, изложены защищаемые положения,дана краткая характеристика работы.

В_первой_главе проанализированы литературные данные по исследованию особенностей фотофизических процессов в сложных органических соединениях - моно- и бифлуорофорах. В первом и втором параграфах.изложены принципы генерации света органическими молекулами, основные положения теории безызлу-чательного переноса энергии електронного возбуждения. Особое внимание уделено бифлуорофорным молекулам. Отмечается, что наиболее изученными является бифлуорсфорные молекулы с расстоянием между донором и акцептором >10 А, в kotojwx перенос анергии электронного возбуждения неполный. Процессы переноса анергии в бифлуорофорах с близким (< 6 А) расположением фрагментов изучены недостаточно, дискуссионен вопрос о механизмах переноса анергии в них. Весьма ограничено число работ по исследованию генерационных свойств бифлуоро-форов. Показано, что отсутствуют систематические исследования спектрально-лилинесценткых и генерационных свойств би-флуорофоров в зависимости от их строения, которые бы позволили выявить пути построения бифлуорофорных молекул с заданными свойствами, делающими перепективгад'и их для использования в квантовой влектронике.

Во второй главе описаны экспериментальные методики и установки, используемые в работе, обоснован выбор объектов исследования.

В первом параграфе описана методика исследования спектрально-люминесцентных свойств органических молекул,опре-двния эффективности и константы скорости переноса анергии в бифлуорофорах.

Во втором параграфе описывается установка лазерного флеи-фотолизя для исследования спектров наведенного трчп-лст-триплетного поглощения молекул. Отмечается, что ис-

- 6 ~

Бифлуорофоры "линейного" строения си-сн-(_\см2-т

■о^о

I. пт-а^-шо с«3

Со

з. нф-о^-шо

аХ

2. СГ-СНз-ШО

№

4.Д$-(31г-К120

■сн-т

0^0 5.ф-(и2-к120

б.пг-о^-од

7. сг-а^-м в. нф-сн^-фф

Бифлуорофоры "нелинейного" строения

сигс»

СИ,

о-Ъ

* бифлуорофора, обозн. Донор Акцептор

«I *2 обозн. «3 «4 обозн.

9. 4МУ-<НГУК ОН т н УК

10. Ац4ЫУ-СН,-УК ш3 ОСОСНд Ац4МУ ®3 н УК

II. 4ФМУ-®2-УН он 4т ш3 н УК

12. ш3 он 4МУ СР3 н ФУК

13. 4шу-сн2-аук »3 он 4ФМУ СР3 н ФУК

14. Ац4$МУ-СН2-Ш 0С0СИ3 Ац4Ш сгэ н т

15. 4МУ-СН2-УКСМ он 4МУ си3 см УКСМ

16. 4Ш-СН2-УКСМ СР3 он 4Ш ®3 сы УКСЫ

IV. 4МУ-Ш2-ФУКС« сн3 он. 4МУ СЕ-д СИ 4УКСМ

16. 4ИУ-СИ2-ФЖСМ *3 он 4ШУ СР3 СИ «УКСИ

Рис Л, Объекты исследования

пользование в качестве возбуждающего источника эксимерного XeCI* лазера с анергией импульса до I Дж и длительностью импульса ~40 не позволило получить спектры триплет-триплет-ного поглощения молекул в необескислороженных растворах при комнатной температуре и существенно расширить диапазон исследуемого спектра (рис.3).

Описаны методики и установки для исследования генерационной способности органических молекул (лазерная и ламповая накачка). Используемые источники накачки - эксимерный лазер и коаксиальная импульсная лампа ИНК/2/40 А (энергия импульса лазера 40+60 мД*, длительность импульса на полувысоте ~ Ю не, частота повторения -I Гц; электрическая анергия лампы 16 Д*, длительность импульса на полувысоте ~ 600 не, передний фронт импульса ~Ю0 не). Измеряемые параметры генерации - спектр (фотоэлектрическая регистрация), КГД преобразования, пороговые плотности мощности накачки, генерационная фотостабильность (суммарная внергия, вкачанная в единицу объема раствора активной среды до падения КПД в 2 раза).

Приведены структурные формулы 19 новых исследуемых бифлуорофорных молекул.

В главе 3 приведены результаты исследования спектрально-люминесцентных свойств, процессов переноса енергии, а также генерационных характеристик бифлуорофорных молекул "линейного" строения, в которлх в качестве акцепторов использовались кумарин 120 (KI20) и фенилфталимвд (4Ф), в качестве доноров - парагерфенил (ПГ), стильбен (СГ), нафталин (НФ), бифенил (ДО), фенил (Ф), соединительный мостик -метиленовая -CHg-rpyima (рис.1).

Параграф 3.1 посвящен исследованию спектрально-люминесцентных и генерационных свойств монофлуорофоров - доноров (Дн) и акцепторов (Ак) бифлуорофорных молекул. Отмечается,что доноры существенно различаются по своим свойствам: излучательная способность их падает в ряду Ш' >СГ> НЗ. Различаются по спектрально-люминесцентным-свойствам и акцепторы: кумарин 120 - аффективный лазерный краситель сине-зеленого диапазона спектра с высокой■поглощательной и иэлучательной способностью, фенилфталимид - слабо поглощает, излучает и генерирует свет.

Таблица I

Абсорбционные характеристики бифлуорофоров

» БФ р-ль < £ Ю"3) ^^ ,км < МО-3) .^п .нм ( £ Ю-3) п Дн, (£10~П нм Чье, нм

I да$ 285 (32) 352 (21) 285(33),352(21) 289(29),259(21) 4 7

г да ' 311 (30) 352(21) 311(35),352(21) 317(32),358(23) 6 6

6 ДМФ 265 (32) 382 (4) 285(43),382(4) 290(41),388(5)' 5 6

7 ДО 311 (30) 382 (4) 311(36),382(4) 317(39), 395(5) 6 3

9 Эт 325 (12) 382 (29) 325(16),382(29) 336(24), 382(25) II 0 1

10 Эт 315 (II) 382 (29) 318(14),382(29) 320(14),382(23) 5 0 со

II Эт 341 (II) заг (29) 380 (30) 370 (28) _ _ 1

12 Эт • 325 (12) 413 (21) 325(16),413(21) 333(18),413С19) 8 ' 0

13 Эт' ' 341 (И) 413 (21) 345(13),413(22) 358(14),413(17) 13 0

15 324 (13) 426 (34) 324)13),426(34) 330(14),426(34) 6 0

16 ДМФ 339 (15) 426 (34) •339(15),426(34) 332(9), 426(32) 13 0

Дд - сдвиг полосы поглощения донорного фрагмента в Ей относительно

индивидуального Дн. ЭС - вквиыолярная смесь.

В параграфе 3.2 приводятся результаты исследования спектрально-люминесцентных свойств бифлуорофорных молекул на основе монофлуорофоров, описанных в 3.1. Показано, что спектры поглощения БФ близки к аддитивному , наблюдается небольшой длинноволновый сдвиг (5+7 нм) полос поглощения донора и акцептора относительно индивидуальных молекул, связанный с тем, что соединительная CHg-группа удлиняет цепь сопряжения и Дн, и Ак (таблЛ). Спектр флуоресценции бифлуорофоров с нналогичным длинноволновым сдвигом идентичен спектру флуоресценции акцептора, флуоресценции донора не наблюдается. Квантовый выход флуоресценции бифлуорофоров совпадает с квантовым выходом флуоресценции акцептора как при возбуждении в полосу поглощения Ак, так и Дн (табл.2). Оценена величина константы скорости переноса онергии (Кп) в таких бифлуорофорах: Кд> Ю1*

Все вышесказанное говорит о полном (100£) переносе энергии электронного возбуждения в этих бифлуорофорах, независящем от излучательной способности доноров и поглоща-тельной способности акцепторов. Проведенное квантово-хими-ческое исследование бифлуорофора на основе стильбена и кумарина 120 (3.3) показало, что в бифлуорофорах такого типа происходит чаотичное обобществление уровней энергии донора и акцептора, бифлуорофор можно рассматривсть как единую молекулу, а перенос энергии - как обычную внутримолекулярную релаксацию в единой системе уровней.

В параграфе 3.3 приводятся результаты исследования генерационной способности бифлуорофоров 1-8 при ламповой накачке в сравнении с акцепторами и вквимолярныыи смесями. Показано, что в бифлуорофорах I и 2 энергия генерации на 25+30& выше, чем энергия генерации акцепторов, генерация вквимолярных смесей в идентит.ак условиях эксперимента очень слаба. Для бифлуорофора, где донором является тушитель триплетов (стильбен), а акцептор имеет высокий выход триплетных состояний (фенилфталимид) энергия генерации увеличилась в 5 раз, а длительность импульса генерации -в 2 раза по сравнению с акцептором (Табл.3). Исследование зависимости энергии генерации бифлуорофоров от концентрации в сравнении с акцептором (Рис,2 ) показало, что в бифлуорофорах наблюдается снижение пороговой концентрации.

Таблица 2

Флуоресцентные характеристики бифлуорофоров

* БФ р-лъ (/) зЭС /ф эБФ •Аф »км л '¿АК А Гечу ь /уА ТВ9/

I ДМФ 345(0,93) 434(0,82) 345,434(0,9) 441(0,8) 7 1,0 1.0 8,5

2 да 355С0.03) 434(0,62) 355,434(0,2) 442(0,78) 6 1,0 1,0 2,8

3 ДМФ 322(0,23) 434(0,82) 322,434 (-) 439(0,82) 5 1,0 1,0 2

б ДМФ 345{0,93) 492(0,3) 345,492(0,8) 500(0,3) В 1,0 1,0 2,4

? ЛМФ 355(0,03) 492(0,3) 356,492(0,15) 500(0,33) 8 1,1 1,1 4

9 Эт 386,488* 456(0,73) 386,455,488^ 456(0,63) 0 0,62 0,86 4,3

(0,36) " (0,28)

10 Эт 396,490* 456(0,73) 396,456,490* 456(0,5) 0 0,25 0,69 1.3

' (0,04) (0,14)

П Эт 436,508*(0,4) 456(0,73) 456,50а*(0,3) 456(0,12) 0 0,07 0,17 0,2

12 Эт 386,488* 517(0,52) 386,488*,517 517(0,53) 0 0,78 1.0 11,5

10,36) (0,35)

13 Эт 463,508?« 517(0,52) 508х,517(0,33) 517(0,43) 0 0,65 0,83 4,4

БФ - квантовый выход флуоресценции БФ при возбуждении в полосу поглощения Дн(Ак).

1£ф/1дк- отношение интенсивности флуоресценции БФ и Ак, взятых в равных концентрациях, при возбуждении в полосу поглощения Дн. * - флуоресценция фотоцротолитической формы.

Таблица 3

Генерационные характеристики бифлуорофоров при ■ ламповой накачке в ДМФ

Вещество Л, им чДя «Вт/с*2 Т, г* НС V 10 моль/л

ПТ-СН2-К120 442 3,1 0,7 450 0,5

К120 437 2,4 0,9 450 _ 1,0

ЭС ПТ+К120 437 <0,1 7,0 - 10,0

ег-снг8Ф 609 1,5 1,0 400 4,0

ФФ 504 0,3 6,0 200 ' 8,0

ЭС СТ+ФФ 504 40,1 11,0 - 10,0

Рис.2. Зависимость энергии генерации от концентрации при ламповой накачке К120 (I), ИГ-СЯ2-К120 (2), ФФ (3), СГ-СН2-ФФ (4), растворитель - ДМ$.

снижается также пороговая плотность мощности накачки<табл.3).

Полученные вксперименталькые результаты находятся в хорошем согласии с теоретическими оценками повышения анергии генерации бифлуорофоров по. сравнению с акцепторами при возбуждении широкополосным излучением. В параграфе 3.4 описана методика оценки, учитывающая геометрию кюветы, спектральное распределение источника накачки, концентрацию и спектрально-люминесцентные свойства молекул.

Генерационные свойства бифлуорофоров при накачке излучение» вйсииерных лазеров ( Хм « 308 ны и 3S0 нм) в сравнении с акцепторами и вквимолярными смесями описаны в параграфе 3.5, Показано, что в бифлуорофорах, донор которых слабо поглощает излучение накачки (нафталин, бифенил,.фенил) генерационные свойства совпадают с акцептором. В бифлуорофорах с донорами, участвунцими в поглощении накачки (пара-терфенил, стильбен) генерационные характеристики лучше вквимолярных смесей. При больших плотностях мощности накачки (30*40 МВт/ciT) КВД генерации бифлуорофоров I и 2 зависит от длины волны возбуждения: при накачке в полосу поглощения акцептора ( Хн - 350 нм) КПД генерации бифлуорофо-ра приближается к КПД генерации акцептора, при накачке в область поглощения донора ( J-N » 308 нм), КОД генерации бифлуорофора по сравнению с акцептором существенно снижается. В бифлуорофорах наблюдается снижение пороговых концентраций и плотностей мощности накачки. При малых концентрациях (когда интенсивность поглощения на длине волны накачки существенна) генерационные характеристики БФ I и 2 ( Wn КОД) превосходят характеристики кумарина 120. КОД генерации бифлуорофора СТ-СЙ^-Ф^ при накачке XeCI* лазером в 2 раза выше КОД акцептора. Генерационная фотостабильность "линейных" бифлуорофоров на 20-30$ выше, чем у акцепторов.

В четвертой главе приводятся результаты исследования спектрально-люминесцентных и генерационных свойств одиннадцати бифлуорофоров "нелинейного" строения (РисЛ), в которых донорами являются оксикумарины (умбеллифероны), акцепторами - ашшокумарини с закрепленной аминогруппой.

В 4.1 изложены результаты исследования доноров и акцепторов. Приводятся спектры триплет-ттачиетного гоглощчния.

2>т_т

-0,2

.0,1 -

500 1 600 1 -Л-, нм

2)тл -0,4 ^а*""-*- —^^

•С.2 4 -

• » 500 ( . . 600 1 , . •Л , т ■ '

Рис.3. Спектры триплет-триплетного поглощения в этаноле

К120 (I), НФ-СН2-К120 (¡2), ФУК (3),4ФМУ-0^-ФУК (4)

Рис.4. Кривые фотораспада в этаноле при накачке эксимерннм

ХеС1* лазером Ш (I), ЭС 4МУ+4УК (2)^-СЗ^-ФУК (3), Ац4Ш-СНр-Ш (4), 4Ш-СН2-Ш (5), УК (6), . 4МУ-СН2-УН (7), 4<ШУ-СН2-УК О), АцШ-С^-УК (9).

В 4,2 отмечается, что в спектрах поглощения и флуоресценции "нелинейных" бифлуорофоров отсутствует длинноволновый сдвиг полосы акцептора (Табл.1), что свидетельствует о том, что соединительная -CHg- группа не удлиняет цепь сопряжения акцептора, кроме того, наблюдается длинноволновое поглощение, перекрывающее область флуоресценции, которого не было в индивидуальных соединениях. В раде бифлуорофоров (Табл.1) происходит уменьшение величины коэффициента вкстинкции акцепторного перехода. Особенности строения таких молекул приводят (Табл.2) к падению квантового выхода флуоресценции бифлуорофоров относительно акцептора, зависимости величины квантового выхода флуоресценции от длины волны возбуждения. Степень аддитивности спектров поглощения, величина квантового выхода флуоресценции бифлуорофоров и степень ее зависимости от длины волны возбуждения существенно зависят от подбора донорно-акцепторных пар (Табл.1, 2). Лучшие результаты (близость квантового выхода флуоресценции бифлуорофора к квантовому выходу флуоресценции акцептора, аффективный перенос энергии) наблюдается для молекул, где донором является 4-метилумбеллиферон. При использовании фторированного дбнора происходит сближение полос поглощения донора и акцептора, спектрально-люминесцентные свойства бифлуорофора ухудшаются. Генерационные свойства "нелинейных" бифлуорофоров при накачке излучением ла-аера на хлорйде ксенона обсуждаются в параграфе 4.3. Показано, что генерационные свойства бифлуорофоров коррелируют с их спектрально-люминесцентными свойствами. Лучшие генерационные характеристики имеет бифлуорофор 4f¿y~CHg-ФУК (КОД генерации равен КГЩ акцептора, пороговая плотность мощности накачки в 4 раза ниже).,

В бифлуорофорах наблюдается снижение пороговых концентраций и плотностей мощности накачки по сравнению с акцепторами, КГЩ генерации выше, чем в эквимолярных смесях.Подчеркивается, что для всех бифлуорофоров генерационная фотостабильность существенно выше, чем для акцепторов (Рис.4). Обсуждаются возможные механизмы ©того явления.

Основные^ результаты к выводы

I. Создана установка лазерного флее-фотолиза для исследования спектров наведенного поглощения.Использование в качестве возбуждающего источника мощного ексимерного лазера

на хлорвде ксенона ( - 308 нм, Ен ~ I Дж) с короткой длительностью импульса ( Туг "-40 не) позволило исследовать триплетные состояния молекул при комнатной температуре и расширить диапазон регистрации спектров до 310 нм.

2. Впервые при комнатной температуре в необескислоро-женных растворах получены спектры триплет-триплетного поглощения ряда монофлуорофоров (ПТ, НФ, нейтральные и катион-ные формы 4МУ и ШУ, К120, УН, ФУК) и бифлуорофорных молекул на их основе (НФ-СН^-ККО, 4ФМУ-СН2-ФУК). Показано, что триплет-триплетное поглощение бифлуорофорных молекул совпадает с триплет-грипяетным поглощением акцепторов.

3. В результате систематического исследования спектрально-люминесцентных свойств бифлуорофоров, акцепторов и внвимолярных смесей показано, что в бифлуорофорах с близким расположением фрагментов ( К с 4 А) перенос энергии вдет с высокой константой скорости ( >10** с"*), эффективность переноса енергии не зависит от излучательной способности донора и поглощательной способности акцептора, уровни энергии донора и акцептора частично обобществляются и перенос энергии можно рассматривать как обычную внутримолекулярную релаксацию.

4. Установлено, что в бифлуорофорах "линейного" строения спектр поглощения близок к аддитивному, квантовый выход флуоресценции равен квантовому выходу флуоресценции акцептора при возбуждении в полосу поглощения и акцептора

и донора. В бифлуорофорах "нелинейного" строения аддитивность поглощения нарушается, величина квантового выхода флуоресценции зависит от того, какой фрагмент возбуждается-донорный или акцепторный.

5. 'В результат© исследования генерационных свойств бифлуорофорных молекул в сравнении с акцепторами и эквимоляр-ными смесями при ламповой и лазерной накачке, установлено, что в бифлуорофорах с донором знергии (ПГ-СН^-КГЙО, СТ-Я^--К120) при ламповой накачке энергия генерации увеличивается на 20-3056 по сравнению с акцептором, что находится в хорошей корреляции с проведенными теоретическими оценками, снижается пороговая концентрация и плотность мощности накачки,

6. Показано, что в бифгуорофоре с донором-тушителем

триплетов акцептора (И-СН^-М) анергия генерации увеличивается в 5 раз по сравнению с акцептором.

7. Установлено, что генерационные характеристики би~ флуорофоров ( , КПД) превосходят характеристики экви-молярных смесей.

б. Установлено» что генерационная фотостабильносу> бифлуорофоров при накачке лазером на хлориде ксенона выше фотостойкости акцепторов и вквимолярных смесей. Лучший результат получен для молекул 4МУ-СН2-ФУК и ^ФМУ-О^-Ш -увеличение фотостойкости в 4*5 раз.

Содержание диссертационной работы отражает личный вклад автора в описанных исследованиях.

Научными руководителями поставлена задача и осуществлялось общее руководство. При анализе результатов экспериментов использовались данные квантовохимических расчетов электронного строения молекул, проведенные сотрудниками лаборатории под руководством доктора физико-математических наук Г.В.Майера. Другие соавторы проводили химический синтез веществ, участвовали в получении результатов, не вклв-ченных в диссертацию.

Основные результаты диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Грузинский В.В., Копвлова Т.Н., Данилова В.И., Свина-рев Н.В. и др. Спектрально-люминесцентные и генерационные свойства бифдуорофора на основе пара-терфешяа и кумарина. - Журнал прикладной спектр., 1986, т.49, 06, с.915-920.

2. Грузинский В.В., Копылова Т.Н., Свинарев Н.В., Давы-дсь С.В. и др. Генерация излучения бифлуорофорами на основе кумарина и фталиыида при ламповой накачке. -Квантовая злектроника, 1988, т.15, с.1390-1394.

3. Копылова Т.Н., Свинарев Н.В., Грузинский В.В. и др. Каследпйыние спектральш-лкмтеасцентных сройств и процессов гсряно'М внергии в бнфлуорофорах и смесях. -Тнз. 1;>чкв. Всесосз. соеёцвдйя "Инверсная заселенность к лдка на переходах в атомах и молекулах", ч.П, Тпцгг-, 19ё6, с. 136-137.

4. Свинарев Н.В., Копылова Т.Н., Грузинский В.В. и др. Спектрально-люминесцентные свойства бифлуорофора на основе кумарина. - Тез. докл. У Всесоюз, конф. "Органические люминофоры и их применение в народном хозяйстве", Харьков, 1987, с.78.

5. Свинарев Н.В.Генерация излучения бифлуорофорами на основе кумарина и фталимида при ламповой накачке. - Материалы межреспуб. школы-семинара молодых ученых "Современные проблемы нелинейной оптики и квантовой электроники", Минск, 1967, с.93-96.

6. Свинарев Н.В., Копылова Т.Н. Спектроскопия новых бифлуорофорных молекул. - Тез. докл. Ш Всесоюз. конф. молодых ученых "Теоретическая и прикладная оптика", Ленинград, 1988, е.183-184.

7. Свинарев Н.В., Галеева А.И,, Копылова Т.Н., Голосо-

ва Г.С. Теоретическое исследование процессов дезактивации энергии электронного возбуждения в бифлуорофорных молекулах. - Тез. докл. Всесоюз. семинара "Спектроскопия свободных сложных молекул", Минск, 1989, с.34-35.

8. Orueinski 7.Y., KopyloTa Т.Н., Svinarev U.V..Spectroscopy of new bifluorophoric molecules.- Abstráete of papers XXT European Congress on Molecular Spectroscopy, Dresden, GDR, 1989,p. 157,

9. Kopylova T.ÏÎ., 3vinarer N.T., Mayer S.V., Galeere A.I. Deactivation of energy of electronic exoitation in blfluorophoric molecules.- Atstraots of papers XIX European Congress on Molecular Spectroscopy, Dresden, GDR,I989,p,158.

10. Грузинский B.B., Копылова Т.Н., Свинарев H.В., Левин М.Б. Исследование генерации некоторых бифлуорофорных композиций. - Журнал прикледлой спектр., 1989, т.51, Ы, C.S79-584.

11. Грузинский В.В., Копылова Т.Н., Свинарев Н.В. и др. Бе-зызлучательный перенос энергии электронного возбуждения в бифлуорофорах. - Тез. докл. Всесоюз. совещ. по молекулярной люминесценции, Караганда, 1989, с.63.

12. Свинарев Н.В., Копылова Т.Н., Колеватов A.C., Розен-ков И. А. Автоматизированная установка для регистрации спектров триплет-триплетного поглощения. - Тез докл. Всесоюз. совещ. по молекулярной люминесценции, Кара-

ганда, 1989, 0.177.

13. Свинарев H.B., Копылова Т.Н., Галеева А.И., Майер Г.В., Артюхов В.Я. Дезактивация внергии влектронного возбуждения в бифлуорофорах. - Оптика и спектроскопия, 1990, т.68, *2, с.349-353.

14. Свинарев Н.В., Копылова Т.Н., Кропачев A.B. Фотостабильность бифлуорофорных молекул на основе куыаринов при накачке ексимерным лазером. - Тез. докл. УП Всесоюз. совет . "Фотохимия лазерных сред на красителях", Луцк, 1990, с.48-49.

15. Лобода Л.И., Свинарев Н.В., Соколова И.В., Китрис А.Н. Исследование триплетных состояний оксипроизводных кумарина. - Тез. докл. У1 Всесоюз. конф. "Органические люминофоры и их применение в народном хозяйстве", Харьков, 1990, с.124.

16. Копылова Т.Н., Свинарев Н.В., Кропачев A.B. Исследование люминесценции новых бифлуорофорных молекул. - Тез.докл. У1 Всесоюз. конф. "Органические люминофор* и их применение в народном хозяйстве", Харьков, 1990, с.184.