Люминесценция, возбуждаемая корпускулярным излучением
Катодолюминесценция – возбуждается воздействием на люминофор потока электронов. Основное применение – визуализация электронного изображения на экранах телескопов телевизоров, осциллографов и других подобных приборов, а также электроннооптических преобразователей [3].
Ионолюминесценция – свечение, возникающее при бомбардировке люминофора пучком ионов.
При ионолюминесценции, также как при катодолюминесценци, энергия возбуждения поглощается в тонком приповерхностном слое люминофора, поэтому здесь оказывает состояние поверхности, в частности, хемосорбция различных газов.
Радиолюминесценция. Для создания самосветящихся красок постоянного действия, не нуждающихся в источниках внешнего возбуждения, в люминофор вводят радиоактивные изотопы продукты распада которых (например, альфа и бета частиц) возбуждают в нем свечение. Время, в течении которого люминофор излучает свет, определяется периодом полураспада изотопа (десятки лет). Радиолюминесценция все более широко применяется в дозиметрии радиоактивных излучений [3].
Катодолюминесценция – люминесценция при возбуждении люминофора электронным пучком (катодными лучами); один из видов радиолюминесценции.
Способностью к катодолюминесценции обладают газы, молекулярные кристаллы, органические люминофоры, кристаллофосфоры, однако только последние стойки к действию электронов и дают достаточную яркость свечения.
|
|
|
Для возбуждения катодолюминесценции обычно применяют пучки электронов с энергией 100 эВ. Спектр катодолюминесценции аналогичен спектру фотолюминесценции, ее КПД обычно составляет 1-10 % от энергии электронного пучка, основная часть которой переходит в теплоту [3].
Применение: в спектроскопии, телевидении и др.
Электронно-оптический преобразователь - прибор для преобразования невидимого глазом изображения в видимое или для усиления яркости видимого.
Рис. 14.1. Схема электронно-оптического
преобразователя:
А - объект; О - объектив; Ф - фотокатод;
ФЭ - фокусирующий элемент; Э - экран
Люминесценция, возбуждаемая электрическим полем
Электролюминесценция (эффект Дестрио). Многие кристаллические порошкообразные люминофоры, помещенные в конденсатор, питаемый переменным напряжением 100-220 В с частотой 400-3000 Гц начинают интенсивно люминесцировать. Спектральный состав и интенсивность излучения существенно зависят от частоты возбуждения. Некоторые люминофоры излучают и при возбуждении постоянным электрическим полем.
Пример примененияэлектролюминесценции:
- система для измерения распределения давления на поверхности модели летательного аппарата, содержащая чувствительный элемент, оптическое сканирующее устройство и фотоэлектрический регистратор, отличающийся тем, что с целью обеспечения возможности непрерывного измерения профиля давления на исследуемой поверхности вдоль заданной линии, в ней чувствительный элемент выполнен в виде электролюминесцентного конденсатора, одна обкладка которого образована поверхностью металлической модели, а другая - прозрачным электропроводящим слоем, между которыми нанесен электролюминесциновый слой и слой диэлектрика, диэлектрическая проницаемость которого зависит от давления, например, слой эпоксидной смолы.
|
|
|
Основная область применения электролюминесценсии – индикаторные устройства, подсветка шкал, преобразователи изображения. Применение электролюминофоров считают перспективным для создания телевизионных экранов.
Инжекционная электролюминесценция (эффект Лосева). Свечение возникает под действием зарядов, инжектируемых в полупроводниковые кристаллы. При пропускании тока через полупроводниковый диод в области перехода инжектируются избыточные носители тока (электроны и дырки), рекомендация которых сопровождается оптическим излучением.
|
|
|
Широкое применение основанных на этом эффекте светодиодов обусловлено следующими их особенностями: высокая надежность (срок службы 106 часов), малое энергопотребление (1,5-30 В, 10 мА), малая инерционность (10-9 сек), высокая яркость свечения в зеленой, красной и инфракрасной областях спектра.
Пример примененияинжекционной электролюминесценции:
- устройство для регистрации электрических сигналов на фотопленку, содержащее источник электрических сигналов, измерительный механизм и механизм протягивания пленки, отличающийся тем, что с целью повышения надежности и упрощения конструкции, в нем измерительный механизм выполнен в виде полупроводникового электролюминесцентного преобразователя, состоящего из кристалла полупроводника с широкой запрещенной зоной, содержащего p-n-переход и контакты с выводами, служащими для пропускания тока электролюминесценции и тока управления площадью свечения.
Хемилюминесценция
Люминесценция возбуждаемая за счет энергии химических реакций, называется хемилюминесценцией (4). Этим видом люминесценции объясняется свечение гнилушек, светлячков, многих глубоководных рыб.
Хемилюминесценция использована фирмой "Ремингтон Армс" для создания лампы, в которой свечение возникает при воздействии кислорода воздуха на некоторые химически активные вещества.
|
|
|
Частным случаем хемилюминесценции является радиокалолюминесценция – излучение вещества-катализатора при адсорбции и рекомендации на его поверхность свободных атомов или радикалов в молекулы.
Пример применения:
- способ анализа загрязнения атмосферы окисями азота и серы основанный люминесценции между люминофором и перикисью водорода. В качестве люминофора используется 5-амино-2,3 дигидро-4-фтолозин-диол.
Если источником радикала служит пламя, то свечение называют кандолюминесценцией. Для ее возникновения необходим контакт пламени с люминофором, при этом он не должен сильно нагреваться.
Триболюминесценция
Источником возбуждения люминесценции может служить и механическая энергия. Такой процесс называют механо- или триболюминесценцией. Чаще всего возникает при трении или ударе двух тел, сопровождающихся их разрушением (так сахар при раскалывании иногда светится).
Пример применения:
- способ излучения структурных превращений полимерных материалов по интенсивности и характеру люминесценции, отличающийся тем, что с целью упрощения и повышения точности, оценивают интенсивность и характер механолюминесценции, возбуждаемой при механической деформации и разрушении полимерных материалов.
Радиотермолюминесценция
Оказалось, что если сильно охлажденный образец вещества предварительно облученный гамма-лучами, альфа-частицами или электронами, постепенно нагревать, то он начинает интенсивно светиться. Практически все вещества могут таким образом "накапливать" в себе свет и долго сохранять его. И лишь при нагреве свет как бы "оттаивает", начинается рекомбинация "замороженных" электронов, сопровождаемая световым излучением. Цвет свечения постепенно меняется, изменяется также и его интенсивность. При этом пики интенсивности соответствуют температурам структурных переходов, что особенно заметно у различных полимеров. Даже незначительные изменения структуры вещества: повышение степени кристалличности, изменение взаимного расположения макромолекул, существенно влияют на характер свечения. Радиотермолюминесценция (РТЛ) весьма чувствительна к механическим напряжениям в полимере.
Все это позволило создать на основе РТЛ простые и точные методики анализа структуры, излучения степени однородности смесей, исследования деформационных свойств и других характеристик полимеров, причем для анализа достаточно образца весов в сотые доли миллиграмма.
Термолюминесценция – люминесценция, возникающая при нагревании вещества, предварительно возбужденного светом или жестким излучением. Наблюдается у многих кристаллофосфоров, минералов, некоторых стекол и органических люминофоров.
Применяется при исследованиях энергетического спектра электронных ловушек в твердых телах, в минералогии, определения возраста пород и условий их образования [3].
Электроннолюминесценция - люминесценция, возбуждаемая электрическим полем. Наблюдается в газах и твердых телах. При электронолюминесценции атомы (молекулы) вещества переходят в возбужденное состояние в результате возникновения в нем какой-либо формы электронного разряда.
Из различных видов электронолюминесценции твердых тел наиболее важны инжекционная и предпробойная.
Инжекционная люминесценция характерна для р-n - переходов в некоторых полупроводниках (SiP, GaP) в постоянном электрическом поле, включенном в пропускном направлении. Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в р-n - слое.
Предпробойная электронолюминесценция наблюдается, например в ZnS, активированном Си, А1, и др. и помещенном в диэлектрик между обкладками конденсатора, на который подается переменное напряжение звуковой частоты.
При максимальном напряжении на обкладках конденсатора в люминофоре происходят процессы, близкие к электрическому пробою: на краях частичек люминофора концентрируется сильное электрическое поле, ускоряющее свободные электроны, которые ионизуют атомы, вызывая свечение.
Применение: электронолюминесценция газов, (свечение газового разряда) - используется в газоразрядных трубах-индикаторах наличия электромагнитного поля. Электронолюминесценция твердых тел используется в индикаторных устройствах (знаковые индикаторы, преобразователи изображений и пр.) [3].
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 490; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!