Анатомия изобретения

Анатомия изобретения

В данном случае Мастер не сделал открытия. Теоретически существование антистоксовых составов предсказал Лев Ландау. Еще в 1959 году французский физик Н. Бломберген открыл это явление на сульфидах цинка и кадмия. Он предложил использовать антистоксову люминесценцию редкоземельных ионов для преобразования инфракрасного излучения в видимое. Но Бломберген не добился видимого ответного свечения: ему в опытах приходилось считать кванты. В 1964-м советский физик, член-корреспондент АН СССР Петр Феофилов (1915–1980 гг.) доказал: если ввести в состав метки иттербий, то выход энергии повышается во много раз.

– Феофилов впервые ввел вещество-сенсибилизатор, – и я им пользуюсь до сегодняшнего дня, – поясняет Мастер. – Феофилов не был открывателем антистоксова эффекта, его заслуга – находка именно сенсибилизатора…

С тех пор этот физический эффект стал применяться в различных областях техники. Например, для конструирования приборов ночного видения. В 1980-х годах в США возникла идея использовать антистоксовые люминофоры (зеленого цвета) для создания одного из видов защиты национальной валюты от подделок. Однако эта идея не была осуществлена из-за непрактичности полученных люминофоров. Из-за низкой интенсивности свечения такая метка может быть обнаружена только в темноте и под мощным инфракрасным излучением, что требует применения специального и достаточно мощного оборудования для идентификации. Сама аппаратура для распознавания антистоксовой метки занимает хорошую комнату, опознание ведется в темноте. Да и то двумя сенсорами сразу: ибо велик процент ошибок. Имевшиеся до разработок Мастера антистоксовые соединения сделаны на основе хлоридов редкоземельных металлов. У них – слабый квантовый выход, они разрушаются от влаги воздуха.

А наш изобретатель в своем частном институте создал принципиально новые антистоксовы соединения высокой разрешающей способности (АСВР) зеленого, синего и красного, а также неизвестных ранее – белого и «вспышечного» свечения. Последнее находится в метастабильном состоянии и дает излучение оранжевого цвета при переходе в основное состояние. При этом порошки для меток не уничтожаются ни огнем, ни смыванием, ни кислотами или щелочами. Ватка, покрытая АСВР, была сожжена при мне. Но и на ее пепле инфракрасный прицел высвечивал зеленое пятно. Более того, эти метки не разрушаются влагой, их не надо запаивать в герметическую емкость или прятать под воздухо– и влагонепроницаемую пленку. Наконец, для активации меток не нужна дорогая и громоздкая аппаратура: они видны в дневном свете и отвечают на излучение самых простых ИК-фонариков с длиной волны в 940 нм, которые продаются буквально везде и доступны любому.

Что это было? Нет, не открытие. Научных открытий за всю историю науки современного типа сделано всего чуть более тысячи четырехсот. Открытие есть явление или закономерность в природе. Но на основании открытий делаются изобретения – прикладные применения научных открытий. И если открытия – общее достояние, если авторы открытий дают им свои имена, то изобретения защищаются авторским правом, патентами. К сожалению, в нынешней РФ даже академики РАН путают открытия с изобретениями, а уж публика – и подавно. Наш Мастер сделал изобретение на основе открытия Бломбергена.

Иттербий, вселенный в кристаллическую решетку иттрия (активатора), выступает в роли сенсибилизатора. Здесь наблюдается эффект умножения квантов, о чем говорил открыватель явления, Бломберген. Низкоэнергетический квант захватывается или поглощается ионом редкоземельного металла – иттрия (активатора). Сей ион оказывается в метастабильном состоянии. Таким образом, он оказывается в таком возбужденном состоянии, в коем поглощает еще один квант. Далее ион возвращается в прежнее состояние – но испускает уже «суммированный» квант с большей мощностью. Это – объяснение Бломбергена. Другой физик, Ф. Озель, считает, что кванты захватывает и потом отдает ион иттербия-сенсибилизатора, заодно резонансно возбуждая и вещество активатора. Похожее объяснение давал и Феофилов. Наш же изобретатель считает, что механизм тут более сложный и возбуждение идет на нескольких уровнях.

Мастер показывает другой свой порошок, который «устает». Вот на него светят инфракрасным излучателем, и он сначала отвечает оранжевым отблеском. Однако потом ответное свечение исчезает: порошок «выдохся», исчерпался. Но вот он немного полежал («отдохнул») и снова стал реагировать. А вот другой порошок, совсем не антистоксов. Светим на него инфракрасным узконаправленным фонариком – он не отвечает. Но вот мы посветили на состав ультрафиолетом – и порошок на время стал антистоксовым. То есть, теперь инфракрасная лампа заставляет его люминесцировать зеленым. А вот этого в мире не может делать никто.

Одна из «фишек» – в том, что хорошо известный Феофилову и его ученикам иттербий Мастер вселил в иттрий. А добавляя другие редкоземельные металлы, он опытным путем стал добиваться разных цветов люминесценции. Зная свойства колбочек человеческого глаза, изобретатель смог подобрать такие составы, что делают ответное свечение наиболее воспринимаемым для человека-наблюдателя.

Спектр, в которых люминесцируют порошки Мастера, очень индивидуален. Каждая партия порошка-маркера имеет свой «спектральный паспорт». Всегда и везде можно установить: вот этот порошок – из лаборатории нашего изобретателя, и сделан он тогда-то и тогда-то для совершенно определенного заказчика. И это, кстати – защита заказчика от самого изобретателя. Чтобы он не мог подделывать документы и купюры, защищенные своими метками.

Все эти работы Мастера высоко оценили академические институты.

Физический институт имени Лебедева Российской Академии наук 22 июня 1999 г. сделал вывод: «Результаты анализа свидетельствуют о создании антистоксовых соединений с непревзойденными излучательными и др. характеристиками, что является крупнейшим научным и технологическим достижением…»

А вот отзыв Института спектроскопии РАН от 4 августа 1999 г.: «Полученные результаты измерений указывают на то, что образец № 1 производства России имеет гораздо более сильную люминесцентную способность по сравнению с образцами № 2 и № 3 производства США, а содержащиеся в нем соединения редкоземельных металлов (СРМ) могут быть использованы для нанесения визуальных защитных меток в концентрациях, примерно в 30–50 раз меньших концентраций СРМ производства США…»

Поэтому именно защита денег и важных документов и стало первейшим применением АСВР.