Рекомбинационная люминесценция кристаллофосфоров

Энергия, необходимая для возбуждения поверхностно-рекомбинационной люминесценции кристаллофосфоров, выделяется при рекомбинации на их поверхности активных атомов и радикалов. Определяя энергию рекомбинации атомов водорода по энергии возбуждаемых спектральных линий, К. Бонгеффер [121] нашел ее лежащей в пределах 4,3—4,7 эв на рекомбинацию. По более поздним определениям энергия рекомбинации атомарного водорода составляет 4,48 эв [123]. Примерные значения энергии рекомбинации различных радикалов (значения энергии связи), по данным [114, 123, 124], приведены в табл. 1, [c.71]

Радикало-рекомбинационная люминесценция кристаллофосфоров в межконусных газах [c.86]

Внутренний конус пламени не касался поверхности кристаллофосфора, а между тем наблюдалась заметная люминесценция, наличие которой свидетельствует о правильности исходного предположения кандолюминесценция есть не что иное, как радикало-рекомбинационная люминесценция кристаллофосфоров в пламени, возникающая при рекомбинации свободных атомов и радикалов пламени на поверхности фосфора. [c.88]

Природа рекомбинационной люминесценции более сложная. Этот вид люминесценции наблюдается при рекомбинации (воссоединении) радикалов или ионов с образованием возбужденных молекул, он может возникать у различных газов и особенно характерен для кристаллофосфоров. При возбуждении (например, сульфидных кристаллофосфоров) происходит разделение их центра свечения на две противоположно заряженные части. При последующей встрече этих частей происходит их рекомбинация с выделением энергии, которая приводит в возбужденное состояние центр свечения. Последний переходит в невозбужденное состояние с излучением кванта люминесценции. [c.89]

На рис. 14.4.83 схематически приведены электронные переходы в кристаллофосфорах, обусловливающие появление люминесценции различного типа. В соответствии с зонной теорией твердого тела, возможно несколько механизмов возникновения рекомбинационного свечения кристаллофосфоров. [c.509]

Экспериментальное подтверждение того, что прн импульсном возбуждении фосфоров с рекомбинационной люминесценцией начальная интенсивность свечения действительно пропорциональна квадрату интенсивности возбуждения 122], явилось важной вехой в становлении современных взглядов на природу люминесценции кристаллофосфоров. Следует подчеркнуть, что здесь речь идет именно о начальной интенсивности свечения. Что же касается всей излучаемой люминофором световой энергии, то при отсутствии тушения она, естественно, остается пропорциональной поглощенной энергии, так как в противном случае был бы нарушен закон сохранения энергии. [c.21]

Рис. 6. Зонная схема кристаллофосфора с одним типом центров рекомбинационной люминесценции (А) и одним типом ловушек для электронов (О)

С другой стороны, весьма часто ситуация, наоборот, оказывается более сложной, вследствие значительного вклада в кинетику затухания ловушек различного тина, отличающихся друг от друга глубиной. Тем не менее математический анализ процесса и экспериментальные исследования показывают, что и в этих условиях затухание кристаллофосфоров с рекомбинационной люминесценцией часто подчиняется гиперболическому закону, однако в уравнении (1.17) показатель степени, который обозначим р, уже, вообще, говоря, не равен 2, а лежит в пределах [c.25]

Рассмотренный процесс рекомбинационного взаимодействия между центрами свечения двух типов имеет еще одно важное следствие, которое должно учитываться при изучении физической химии кристаллофосфоров в случае рекомбинационной люминесценции по интенсивности полосы излучения, вообще говоря, нельзя определить концентрацию соответствующих центров свечения. Лишь при особо благоприятных условиях, когда можно принять, что имеет. место квазиравновесие между валентной зоной и уровнями центров, удается установить корреляцию между отношением концентраций двух типов центров свечения и отношением интенсивностей соответствующих полос. Это может быть при слабой интенсивности возбуждения и достаточно высокой температуре, когда отношение концентраций ионизованных центров мало зависит от процесса рекомбинации, а потому и от интенсивности возбуждаю- [c.28]

Нужно отметить, что здесь мы кратко остановились лишь на наиболее типичных особенностях рекомбинационной люминесценции. Некоторые из более сложных явлений, вызванных, в частности, образованием ассоциативных центров и неравномерным распределением активатора в решетке кристаллофосфора, будут рассмотрены во второй части книги. [c.33]

В отличие от того, что имеет место у люминофоров, рассмотренных в предыдущем параграфе, излучательные переходы в типичных кристаллофосфорах с рекомбинационной люминесценцией типа ZnS-Ag не могут быть сопоставлены с переходами электронов внутри иона активатора. Часто спектры излучения таких люминофоров с активаторами совершенно различной природы, например Ag, С1, А1 или Си и О (рис. 92), весьма сходны . Поэтому по спектрам трудно делать заключение о химической природе и структуре центра свечения. Признаком сходства в этом отношении между различными центрами является не спектраль- [c.214]

Таким образом, и этот эксперимент убедительно подтверждает радикало-рекомбинационную природу люминесценции кристаллофосфоров в пламенах. [c.88]

В соответствии с общепринятыми представлениями [2,3, 163] в случае рекомбинационного механизма люминесценции кристаллофосфора возбуждение последнего связано с ионизацией центра свечения. Этот процесс может происходить двумя путями [c.91]

Спектральный состав излучения кристаллофосфоров может складываться по крайней мере из следующих слагаемых рекомбинационного излучения на активаторе, свечения, обусловленного наличием других дефектов кристаллической решетки, и краевого свечения. Спектральный состав излучения, обусловленный наличием активатора, довольно сложный. Обычно это полоса шириной порядка десятков и более м.мк. Образование широкой полосы излучения на первый взгляд может показаться несколько странным, так как излучение происходит на активаторах одного и того же вида — центрах люминесценции. Но это только на первый взгляд, в действительности же образование полосы вполне понятно. Обратимся к рис. 25. Атомы или ионы, являющиеся центрами люминесценции, находятся в состоянии непрерывного колебательного движения. В силу того, что количество центров люминесценции очень велико (разумеется, по абсолютному количеству, а не по отношению к числу атомов или ионов основы), энергия испускаемых квантов будет различной в зависимости от фазы колебания атомов примеси и будет лежать в пределах /Ivl-i-/гv2, другими словами, ширина полосы излучения будет определяться средней амплитудой колебания центров люминесценции. Отсюда становится понятным уменьшение выхода люминесценции при увеличении температуры. Чем выше температура, тем вероятнее процесс испускания кванта йуз, причем разность энергий в этом случае такова, что /ггз соответствует излучению в инфракрасной области или даже возможен размен электронной энергии на колебательную. В том случае, когда происходит размен энергии возбуждения на тепловую, наблюдается тушение люминесценции, и это тушение называется внутренним, если эти процессы проходят на активаторе. [c.65]

Как показывают результаты эксперимента, поверхности кристаллофосфоров обладают значительной каталитической активностью к рекомбинации свободных атомов и радикалов пламени светильного газа, что создает возможность рекомбинационного возбуждения люминесценции в пламени. [c.84]

А -> А + Нуа-Рекомбинационная люминесценция наблюдается у различных газов при рекомбинагщи радикалов или ионов с образованием возбужденных молекул. Однако наиболее часто рекомбинационное свечение наблюдается у кристаллофосфоров. [c.499]

В отличие от молекулярной люминесценции, для которой наблюдается тесная связь между спектрами поглощения и люминесценции, для люминесценции кристаллофосфоров подобная зависимость, как правило, отсутствует. Это легко объясняется рекомбинационной схемой свечения последних. В самом деле, поглощательная способность кристаллофосфора определяется кристаллической рещеткой основного вещества, а излучение осуществляется другой его частью — активатором. [c.511]

Спектры люминесценции кристаллофосфоров с рекомбинационным свечением (в особенности для оксидов и сульфидов) не отличаются специфичностью по отношению к природе активатора, они бывают совершенно одинаковы как для некоторых катионов, так и анионов [464, 469—471]. Вследствие этого невозможно сделать заключение о химической природе центра свечения, -что крайне необходимо для аналитических целей. Следовательно, данный тип свечения мало пригоден для аналитического определения элементов. Однако для такого типичного кристал-лофоЬфора с рекомбинационным механизмом свечения, как сульфит цинка, активированного различными элементами, различают серебряный, медный и марганцевый центры, которые обладают соответственно голубой, зеленой и оранжевой люминесценцией. Но неактивированный сульфит цинка обладает интенсивным голубым свечением из-за наличия в решетке кристаллофосфора атомов цинка. [c.218]

Кинетика затухания при внутрицентровой и рекомбинационной люминесценции. Поскольку люминесценция возникает при переходе системы из неравновесного состояния в равновесное, то характер ее во многом определяется относительной скоростью различных стадий процесса, или, иными словами, закономерностями протекания его во времени, т. е. кинетикой. Поэтому, привлекая люминесцентные методы к изучению физико-химической природы кристаллофосфоров, необходимо прежде всего познакомиться с кинетикой люминесценции, которая, как и кинетика химических реакций, позволяет распознать механизм процесса и найти количественные выражения его закономерностей. Это, в свою очередь, дает возможность определить многие параметры оптически активных центров, что имеет большое значение для физической химии кристаллофосфоров. [c.16]

Основные типы кристаллофосфоров. Были рассмотрены два типа энергетических моделей кристаллофосфора — зонная модель и модель потенциальных кривых. Первой из них особенно часто пользуются для объяснения явлений в люминофорах с преобладанием рекомбинационной люминесценции, называемых иногда фотопроводящими люминофорами. Вторая модель применяется для описания внутрицентровых процессов, особенно в люминофорах с преимущественно нерекомбинационной люминесценцией, которые называют нефотопроводящими люминофорами или люминофорами с дискретными центрами [11]. Впрочем, следует еще раз подчеркнуть, что использование той или другой из двух названных энергетических моделей определяется характером рассматриваемого процесса, а не типом люминофора, ибо большей частью в той или иной мере имеет место наложение различных процессов друг на друга. Например, вольфрамат кальция, который часто рассматривают как типичный пример люминофора с нерекомбинационной люмине- [c.42]

Как уже указывалось, типичными представителями кристаллофосфоров с рекомбинационной люминесценцией ( типичными кри-сталлофосфорами ) являются цинк-сульфидные фосфоры и вообще вся группа халькогенидов цинка и кадмия (полупроводниковые соединения класса Отметим, что около половины всех про- [c.43]

Метод ЭПР применяется для исследования кристаллофосфоров как в невозбужденном состоянии, так и после их возбуждения. При этом можно установить происходит ли в процессе возбуждения ионизация центров и захват носителей заряда. Например, парамагнитный резонанс ZnS-Mn-фосфора, обусловленный ионом Мп , который имеет недостроенную З -оболочку, не изменяется при облучении ультрафиолетовым светом, что указывает на внутрицентровый характер происходящих при этом электронных переходов. В то же время люминофоры с рекомбинационной люминесценцией, такие как ZnS- l, не обладающие парамагнитными свойствами в невоз-бужденнок состоянии, приобретают способность к резонансному [c.118]

Это может быть вызвано сверхлинейной зависимостью соответствующей характеристики от концентрации в данной области значеннй последней, что имеет место у кристаллофосфоров с рекомбинационной люминесценцией (см. гл. I). Тогда диффузия будет наблюдаться в виде перемещения границы светящегося определенным цветом слоя или области пониженной электропроводности [741 (рис. 129). Как показал Данлэп [78], при условии С<сСо уравнения (Х.13) и (Х.14) пригодны и для случая диффузии из постоянного источника. Следовательно, перемещение границы будет происходить по закону [c.293]

По своим свойствам свечение кристаллофосфоров отличается от молекулярной люминесценции. Эти различия, прежде всего, касаются длительности и характера затухания свечения. Если для молекулярной люминесценции характерны кратковременные процессы свечения (флуоресценция), то для свечения 1фисталлофосфоров, имеющего рекомбинационную природу, характерны, напротив, длительные процессы свечения. Затухание свечения кристаллофосфоров после прекращения возбуждения подчиняется гиперболическому закону и может бьггь описано эмшфической формулой Беккереля [c.510]

Если у кристаллофосфора имеется несколько полос излучения, то длина волны возбуждающего света сильно сказывается на спектральном составе излучения. Так например, для фосфора 2п5-Мп наблюдается следующая картина при возбуждении люминесценции светом с длиной волны 313 ммк свечение более богато голубыми линиями, обусловленными ионами цинка, а при облучении светом с длиной волны 365 ммк преобладает желтое свечение, связанное с ионами марганца. Для некоторых фосфоров изменение интенсивности возбуждающего света оказывает на спектральный состав излучения влияние, которое можно наблюдать даже визуально. Для одноактивированных фосфоров это можно объяснить следующим образом. При постепенном нарастании интенсивности возбуждающего света происходит возбуждение длительного свечения, обусловленного рекомбинационным свечением при заполнении этого возбуждения нарастает мгновенное сечение, что и меняет спектральный состав излучения. [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология