Интенсивность люминесценции и концентрации люминофора

Если интенсивность люминесценции характеризовать числом квантов, испускаемых люминофором в единице объема в единицу времени, то, в соответствии с основным законом светопоглощения и определением квантового выхода люминесценции, зависимость интенсивности люминесценции от концентрации люминофора выражается формулой [c.500]

Таким образом, интенсивность люминесценции пропорциональна квантовому выходу люминесценции, интенсивности возбуждающего света, коэффициенту поглощения при длине волны возбуждения и концентрации люминофора. Уравнение (14.4.83) является математическим основанием количественного люминесцентного анализа. Зависимость интенсивности люминесценции от концентрации люминофора часто сохраняет линейный характер в пределах нескольких порядков величины концентрации. Отклонения от линейности вызваны рядом причин невыполнением соотношения к1с < 0,05 явлением концентрационного тушения, ограничивающим верхний диапазон линейности концентраций эффектами внутреннего фильтра — экранирующим эффектом и эффектом реабсорбции. [c.500]

Зависимость интенсивности люминесценции 2п8-1 10- г-ат/моль Ай, Оа-Н25(1100° С)-люминофоров от концентрации галлия (возбуждение линией Л=365 нм ) [c.106]

И цинк-кальций фосфата, активированного Зп, Спектр люминесценции (рис, 1У.17, кривая 1) состоит из двух полос с максимумами при 420 и 620 нм . При повышении температуры до 200 интенсивность люминесценции уменьшается, поэтому этот люминофор не может конкурировать с фторгерманатом магния, арсенатом магния и цинк-кальций фосфатом в мощных люминесцентных лампах высокого давления. Уменьшая концентрацию Мп и увеличивая длительность прокаливания, можно улучшить стабильность люминофора в 1,5 раза [83]. В промьппленном масштабе этот люминофор в СССР не изготовляется. [c.90]

Поглощение возбуждающей энергии в местах нарушения и на атомах активатора естественно, конечно, для всех видов люминофоров и при всяких условиях возбуждения. С другой стороны, не исключена возможность, что даже в случае возбуждения мягким ультрафиолетом или видимым светом часть энергии поглощается всей решёткой кристалла и переносится затем к местам излучения. В активированном медью сульфиде цинка при концентрации активатора порядка каждый атом меди окружён 12 000 атомов цинка и серы. Для сульфида, работающего не в оптимуме активации, число соседей в десятки раз больше однако светоотдача при этом не падает так катастрофично. Совершенно очевидно, что перенос энергии в подобных решётках может итти на большие расстояния и захватывать десятки атомных слоёв.. Механизм самого переноса ещё не ясен решающую роль в нём, повидимому, играют резонансные явления. Время переноса не велико, но должно быть учтено при интерпретации механизма. Данный этап люминесценции, промежуточный л ежду поглощением и излучеииел , не может не оказать влияния на свойства свечения и особенно на его интенсивность. [c.266]

Изложенная теория в ряде случаев может служить основой для объяснения изменений интенсивности люминесценции, происходящих под действием газообразных и жидких сред, с которыми крис-таллофосфор приводится в соприкосновение. Так, если искривление зон вызывает опустошение уровней центров свечения, лежащих в приповерхностном слое, и если толщина этого слоя составляет достаточно большую долю от общей толщины кристалла или диаметра зерна, то концентрация центров свечения, способных принять участие в люминесценции, может существенно уменьшиться. С другой стороны, опустошение уровней глубоких доноров может превратить их в центры тушения. В обоих случаях интенсивность люминесценции снизится. Кроме того, созданные адсорбированными молекулами поверхностные уровни непосредственно могут служить центрами безызлучательных переходов. Электроотрицательные молекулы ад-сорбата, связанные с поверхностью люминофора слабой связью и служащие потенциальными акцепторами, будут захватывать фотоэлектроны, попадающие при возбуждении в зону проводимости, с последующей рекомбинацией их с дырками, а молекулы, связанные прочной связью, будут захватывать дырки и удерживать их до подхода электронов. [c.140]

Весьма своеобразные. молекулярные центры образуются в щелочно-галоидных кристаллах, активированных кислородом и серой [78]. Кислород вызывает желтую, а сера оранжевую люминесценцию [131, 133], причем возникают парамагнитные центры, концентрация которых растет параллельно с увеличением интенсивности люминесценции. Исследование методом ЭПР, выполненное Кенци-гом [111], показало, что такой центр представляет собой молекулу 0 2 или S 2, замещающую анион основания люминофора и ориентированную вдоль направлений <110> (рис. 90). Шесть таких эквивалентных положений молекулярного иона в кристалле отделены друг от друга низкими потенциальными барьерами, вследствие чего имеют место частые переходы между ними. Указанное размещение ионов 0 2 в решетке щелочно-галоидных кристаллов подтверждается наличием в спектре ЭПР тонкой структуры, обусловленной взаимодействием неспаренного электрона с четырьмя ядрами щелочного металла, занимающими эквивалентное по отношению к Ог" положение. По-видимому, в процессе получения люминофора имеет место реакция [c.211]

Из вышеизложенного следует, что падение интенсивности люминесценции фосфоров типа ZпS-Ag- при их отжиге в вакууме обусловлено как уменьшением концентрации центров свечения Ag zn, точнее, отношения Ссв/Ст, так и увеличением реабсорбции излучаемого света при выделении из решетки Ag2S. В случае 7п5 ZпSe-Ag, С1-фосфоров выделяющийся в вакууме селенид серебра, Ag2Se, разлагается на Ag и 5е [43]. Для ослабления указанного действия отжига на люминофоры нужно не только стремиться к снижению плотности линейных и поверхностных дефекто-в, но и по возможности защищать кристаллы от непосредственного контакта с эвакуированным пространством, например путем использования защитных покрытий, прозрачных для излучаемого света. [c.313]

Компенсация заряда может быть осуществлена и с помощью трехвалентных катионов А1 +, Ga +, In + и S +, ибо замещение ими иона Zn2+ также приводит к появлению эффективно положительного заряженного дефекта, например Alzn или Gain- Влияние галлия на образование ZnS-I 10 Ag-люминофора при термической обработке в среде H2S иллюстрируется табл. 2. При отсутствии галлия люминесценция не наблюдается. Достаточно добавить 1 10 г-ат1моль Оа, чтобы возникла характерная для ZnS-Ag-люминофора синяя люминесценция ( макс = 445 нм). Интенсивность ее растет с увеличением концентрации Ga, достигая максимума как раз при эквивалентном содержании Ag и Ga, а затем падает при одновременном изменении спектра излучения (это объясняется тем, что избыток галлия создает новые центры свечения). Аналогичное влияние оказывает галлий и на формирование люминофоров на основе dS. Такое действие трехвалентных металлов рассматривается как доказательство того, что медь и серебро замещают цинк в узлах решетки, ибо если бы они внедрялись в междоузлия, то это явление не имело бы места. Очевидно также, что оба активатора находятся в одновалентном состоянии. Б этой связи представляют интерес следующие данные [91]. Если порошок ZnS- u прокаливать в парах серы, то возникает люминесценция в инфракрасной области спектра (при 1,5 и 1,65 мкм). Интенсивность ее растет пропорционально ps Это согласуется с предположением, что инфракрасная люминесценция обусловлена двухвалентной медью, образующейся в результате реакции [c.105]

Для катодолюминесценции характерна высокая концентрация возбуждённых СОСТОЯНИЙ в люминофоре, вызванная как мощностью возбуждения, так и поверхностным характером поглощения энергии бомбардирующих электронов. В области широко используемых ускоряющих напряжений (до 20 кУ) глубина проникновения электронов в толщу люминофора меньше короткого ультрафиолета (резонансная линия ртути 2537 А).Преимущественное рассеяние энергии в сильно нарушенных поверхностных зонах кристалла накладывает глубокий отпечаток на ход люминесцентного процесса. Вся сумма наблюдений позволяет рассматривать люминесценцию как одно из явлений, наиболее чувствительных к структурньш изменениям материала, особенно на его поверхности. Хорошо известно увеличение отдачи с ростом элементарного кристаллика люминофора и улучшением его структуры в процессе термической обработки. Обратный эффект имеет место при измельчении люминофоров. Падение отдачи вызвано здесь не только изменением оптических свойств среды, но и прямым нарушением люминесцентной способности. Для силикатов характерно, например, очень резкое падение светоотдачи при уменьшении размеров зерна до долей микрона, когда поперечник кристалла совпадает или становится меньше глубины проникновения электронов выданный материал [190]. Только путём специальных методов синтеза, которые гарантируют более совершенную перекристаллизацию, можно получить виллемит с хорошей люминесцентной способностью при размерах кристалла порядка 0,1—0,2 х. При переходе к более глубоко про-1шкающему возбуждению предельная величина светящихся кристаллов соответственно растёт. По наблюдениям свечения, при возбуждении ультрафиолетом максимум яркости для виллемита падает на размер зёрен 4—5 ц [86, стр. 573]. Дальнейшее измельчение понижает интенсивность свечения, и частицы меньше 1,5 л при наблюдении под [c.330]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология