مصدر ضوئي قابل للضبط حراريًا
العنوان الرسمي للبراءة
طريقة ونظام لإنتاج ضوء بطول موجي محدد
العنوان الإنجليزي: Method and system for producing light of specified wavelength
الاختراع
الاختراع
المشكلة
قد تسخن أوساط ليزر الأصباغ أثناء الضخ البصري، مسببة تحللًا ضوئيًا كيميائيًا وتدرجات في معامل الانكسار وفقاعات وعدم استقرار الخرج وانحراف الطول الموجي. وتضيف أنظمة التبريد التقليدية عتادًا وتكلفة وتعقيدًا تشغيليًا.
أهميتها
يفيد الضوء المستقر القابل لاختيار الطول الموجي في التحليل الطيفي والاستشعار البصري وأبحاث التشخيص والمعالجة الصناعية والأجهزة العلمية. ويمكن لتحسين التحكم الحراري أن يطيل العمر النبضي المفيد ويخفض انجراف الأداء.
النهج
تذاب صبغة في زيت طبيعي وتوضع في كوفيت دوار مضبوط الحرارة. ويستخدم مصدر ديود شبه موصل وقاطع بصري وعدسة أسطوانية ومحزوز ومضخة تدوير لإثارة الخرج البصري المرغوب وتشكيله وانتقائه وتوجيهه، بينما تدير التدفئة والتبريد النشطان وسط الكسب.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة مصنعي أجهزة التحليل الطيفي ومطوري الحساسات البصرية والليزر والمختبرات العلمية وباحثي أجهزة التشخيص وشركات الفوتونيات الصناعية.
القيمة المحتملة
يعامل النظام الحرارة بوصفها متغير أداء قابلًا للضبط ويستخدم أوساط كسب من الزيوت الطبيعية، مع الإبلاغ عن تعزيز الانبعاث التلقائي المضخم عند درجات مرتفعة والحفاظ على 95% على الأقل من ASE الابتدائي عبر آلاف النبضات.
الخلفية
الخلفية
توفر أنظمة الأصباغ انبعاثًا بصريًا قابلًا للضبط لأن الجزيئات والمذيبات المختلفة تنتج أطيافًا مختلفة. كما يودع الضخ البصري القوي حرارة في وسط الكسب. ومن دون إدارة فعالة قد تتحلل الصبغة ويشوه العدس الحراري الحزمة ويولد غليان المذيب فقاعات وتجويفًا. وتساعد المضخات الدوارة والمبادلات الحرارية وسترات التبريد والبصريات المتخصصة، لكنها تزيد تعقيد النظام. وتجمع البراءة الزيوت الطبيعية مع تدفئة وتبريد نشطين ودوران الكوفيت وانتقاء الطول الموجي لاستغلال السلوك الحراري المضبوط مع الحفاظ على الاستقرار البصري.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
يقطع ليزر ديود ويشكل بعدسة أسطوانية ويوجه عبر صبغة مذابة بتركيز 1–3 ميكروغرام/مل في زيت المورينغا أو الأفوكادو أو اللوز أو الخروع أو اليقطين أو الليمون. يدور الكوفيت أثناء التشعيع ويسخنه أو يبرده متحكم نشط. وينتقي محزوز طول موجة الخرج، بينما تدور مضخة المحلول. وتبلغ صور صبغة البوليمر في زيت الليمون عن ارتفاع ASE مع الحرارة إلى 125% على الأقل من قيمة 20 درجة مئوية عند 170 درجة، والحفاظ على 95% على الأقل من ASE الابتدائي مدة 2,000–4,000 نبضة.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- مصادر ضوء قابلة لاختيار الطول الموجي للتحليل الطيفي.
- تطوير الاستشعار البصري والأجهزة التحليلية.
- أبحاث الليزر والانبعاث التلقائي المضخم.
- أبحاث أجهزة التشخيص التي تتطلب أطوالًا موجية مضبوطة.
- دراسات الفوتونيات الصناعية ومعالجة المواد.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يستخدم الزيوت الطبيعية مكونًا رئيسيًا لمذيب الصبغة.
- يدمج التدفئة والتبريد النشطين بدل الاعتماد على التبريد وحده.
- يدير محلول الصبغة ويدوره لتحسين التجانس.
- يبلغ عن ASE معزز حراريًا في صورة بوليمر وصبغة بزيت الليمون.
- يبلغ عن الحفاظ على 95% على الأقل من ASE حتى 4,000 نبضة.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
وُصفت الأطياف البصرية وASE المعتمد على الحرارة وقياسات الثبات متعدد النبضات لأنظمة صبغة وزيت مختارة؛ ولم تثبت مقاييس خرج ليزر كاملة أو عمر جهاز مغلف أو تحقق تطبيقي. ولم تُتحقق مرحلة التطوير بصورة مستقلة.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد تهم المنصة شركات مصادر الضوء المتخصصة والتحليل الطيفي والفوتونيات. ويتطلب تطوير المنتج التحقق من طول موجة الخرج والقدرة وعرض الخط وجودة الحزمة والتماسك والدورات الحرارية وتقادم الزيت والصبغة وتوافق المكونات البصرية والسلامة وقابلية التكرار والعمر مقارنة بأوساط ليزر الأصباغ التقليدية والمصادر صلبة الحالة.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- C09B11/24الأصباغ العضوية أو المركبات وثيقة الصلة المنتجة للأصباغ؛ مثبتات الألوان؛ الأصباغ البحيرية
- H01S5/00أجهزة تستخدم تضخيم الضوء بالانبعاث المستحث للإشعاع [LASER] لتضخيم الضوء أو توليده؛ أجهزة الانبعاث المستحث للإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاقات غير بصرية
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- C09B3/12الأصباغ العضوية أو المركبات وثيقة الصلة المنتجة للأصباغ؛ مثبتات الألوان؛ الأصباغ البحيرية
- H01S3/213أجهزة تستخدم تضخيم الضوء بالانبعاث المستحث للإشعاع [LASER] لتضخيم الضوء أو توليده؛ أجهزة الانبعاث المستحث للإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاقات غير بصرية
- H01S5/0087أجهزة تستخدم تضخيم الضوء بالانبعاث المستحث للإشعاع [LASER] لتضخيم الضوء أو توليده؛ أجهزة الانبعاث المستحث للإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاقات غير بصرية
- C09B11/24الأصباغ العضوية أو المركبات وثيقة الصلة المنتجة للأصباغ؛ مثبتات الألوان؛ الأصباغ البحيرية
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولخالد حسن ابن عوف أحمد
- مخترعهاجو إدريس محمد إدريس
- مخترعأسامة عبد الرحمن الداغري
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- ليزر صبغي
- زيت طبيعي
- انبعاث تلقائي مضخم
- تحكم حراري
- اختيار الطول الموجي
- محزوز بصري
- ثبات ضوئي كيميائي
- فوتونيات
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.