Спектры излучения кристаллофосфоров

В тех случаях, когда в спектрах излучения кристаллофосфоров наблюдается несколько полос, изменение длины волны возбуждающего света может вызвать изменение спектрального состава излучения. Это хорошо видно на примере кристаллофосфора ZnS Мп. При возбуждении люминесценции монохроматическим светом с >. = 365 нм наблюдается желтое свечение, обусловленное атомами марганца. При возбуждении люминесценции светом с >. = 313 нм свечение богато голубыми линиями, связанными с присутствием в кристаллической решетке кристаллофосфора атомов цинка, играющих роль активаторов. [c.511]

СПЕКТРЫ ИЗЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛОФОСФОРОВ [c.71]

Экспериментальным путем установлено, что спектры излучения кристаллофосфоров в основном представляют собой полосы шириной порядка 50—150 ммк. Форма полосы излучения может быть как симметричной, так и несимметричной относительно некоторой длины волны Яо- Резкая несимметричность, как правило, указывает на сложный характер излучения. Изучение спектрального состава излучения при изменении ряда условий позволяет выделить отдельные составляющие излучения и установить взаимосвязь между ними. [c.71]

Применение фосфороскопа для измерения спектров свечения позволяет исключить наложение возбуждающего света на свет люминесценции, что особенно важно при измерении спектра излучения кристаллофосфоров в ультрафиолетовой области (люминесценция гадолиния). [c.114]

Соотношение между спектрами поглощения и спектрами излучения у кристаллофосфоров [c.300]

Спектры излучения кристаллофосфоров обычно имеют ширину 50—150 ммк с одним максимумом и симметричны по форме. Однако наряду с простыми спектрами излучения часто встречаются сложные, имеющие несколько максимумов. На спектр излучения оказывает влияние природа основного вещества при последовательной замене менее поляризуемых ионов основного вещества более поляризуемыми максимум спектра излучения сдвигается в более длинноволновую область спектра. Это может быть использовано для аналитических целей. В табл. 1 приведены данные о влиянии поляризуемости ионов основного вещества на положение максимумов полос излучения. [c.11]

Спектры люминесценции кристаллофосфоров в основном представляют собой широкие симметричные полосы, располагающиеся обычно в видимой области спектра. В некоторых случаях наблюдается более сложная форма спектров люминесценции, что указывает на наличие у кристаллофосфора нескольких центров свечения, полосы, излучения которых налагаются друг на друга. Свечение каждого из центров, как правило, затухает с различной скоростью. [c.510]

Важнейшей характеристикой любого кристаллофосфора является спектр возбуждения, позволяющий определить положение полос его активного поглощения. Спектр возбуждения кристаллофосфора, как правило, существенно отличается от спектра его поглощения. Это связано с тем, что различные длины волн возбуждающего излучения по-разному преобразуются в свечение кристаллофосфоров. [c.511]

В зависимости от температуры у одного и того же кристаллофосфора наблюдается несколько полос излучения холодная, нормальная и горячая. Спектральный состав указанных полос неоднороден, поэтому регистрацию спектров излучения следует проводить при строго фиксированной температуре. [c.511]

Рис. 8. Зонная схема (а) и спектр излучения (б) кристаллофосфора с центрами свечения двух типов (Л и В) и электронной ловушкой (О)

Спектр возбуждения различных фотолюминофоров меняется от коротковолнового ультрафиолетового до ближнего инфракрасного. Спектр излучения может лежать в видимой, инфракрасной и ультрафиолетовой областях. Ширина спектральных полос излучения отдельных люминофоров меняется от тысяч A (для органолюминофоров) до единиц А (для кристаллофосфоров, активированных редкоземельными элементами) и сильно зависит от концентрации люминофора и активатора, а также от температуры. [c.597]

Активатором люминесценции кристаллофосфоров в основном являются ионы с электронной < "- и /"-конфигурацией, т. е. ионы переходных металлов [473—475]. Причем механизм вхождения их в кристаллы может быть различным. Спектры поглощения и испускания ионов переходных элементов расположены в основном в ультрафиолетовой области спектра. Для аналитических целей используют только длинноволновое излучение кристаллофосфоров, за которое ответственны запрещенные переходы. Кристаллическое поле не только снимает запрет с электронных переходов между энергетическими уровнями, но в ряде слу- [c.218]

Известно [7, 8], что прн температуре жидкого воздуха для кристаллофосфора СаО-В на фоне сплошных спектров возбуждения и излучения четко выражены серии эквидистантных полосок. По мнению авторов работы [9], полосатые спектры люминесценции кристаллофосфора СаО-В1 возникают в результате взаимодействия электронов с локальными колеба- [c.191]

В отличие от свечения дискретных центров, для которого характерна тесная взаимосвязь спектров поглощения и излучения, для люминесцентного излучения кристаллофосфоров подобной достаточно простой зависимости не имеется, что легко объясняется рекомбинационной схемой их свечения. Действительно, основная поглощательная способность кристаллофосфора связана с кристаллической решеткой основного вещества, а процесс излучения связан с активатором, так как именно активатор или, по крайней мере, непосредственно примыкающий к нему участок кристаллической основы, претерпевший искажение, ответствен за спектральный состав и другие свойства излучения. Закон Стокса в общем виде применим и для свечения кристаллофосфоров. [c.75]

Для кристаллофосфоров наиболее характерно значительное разделение полосы поглощения и полосы излучения, и гораздо реже встречаются случаи, когда наблюдается перекрывание спектров поглощения и излучения. Выше указывалось что спектры поглощения в основном лежат в ультрафиолетовой области, в то время как спектры излучения достаточно сильно сдвинуты в видимую область. Существует мнение, что наиболее тесное взаимодействие должно наблюдаться между спектрами поглощения и излучения самих активаторов. Однако из-за значительных экспериментальных затруднений не имеется опытных подтверждений этого положения. [c.75]

Спектральный состав и интенсивность излучения кристаллофосфоров в значительной степени зависят не только от длины волны возбуждающего света, но и от интенсивности возбуждающей радиации. Пусть некоторый кристаллофосфор имеет несколько полос в спектре излучения, тогда изменение спектрального состава излучения, вернее, изменение соотношения интенсивностей отдельных полос, можно объяснить тем, что для этих полос имеется различная зависимость интенсивности излучения от интенсивности возбуждающего света. Изменение спектрального состава излучения может быть иногда объяснено тем, что при малых интенсивностях возбуждения первоначально идет преимущественно насыщение длительного свечения и наблюдается нелинейная зависимость между интенсивностью излучения кратковременного свечения и интенсивностью возбуждающей радиации. Однако по мере увеличения интенсивности возбуждающего света и, соответственно, по мере насыщения длительного излучения вос- [c.76]

Активатор и основа являются определяющими в процессах образования спектров излучения, но достаточно сильное влияние на них могут также оказывать анионы соли, вводимой в качестве активатора, и различные плавни, вводимые при приготовлении кристаллофосфоров. [c.77]

Весьма важна с точки зрения практического использования зависимость между длиной волны возбуждающего света и интенсивностью и спектральным составом излучения. Если энергия возбуждающего света меньше энергии, необходимой для переноса электрона из валентной зоны в зону проводимости, или хотя бы для создания экситона, то наиболее вероятным является поглощение на самом активаторе. А это, в свою очередь, должно приводить к возникновению кратковременного излучения, связанного непосредственно с возбуждением активатора, т. е. к флуоресценции. Кроме того, для кристаллофосфоров, имеющих несколько полос излучения, изменение длины волны возбуждающего света может привести к изменению соотношений полос в спектрах излучения. Получить чистые длинноволновые или коротковолновые спектры излучения путем варьирования длины волны возбуждающего света практически нельзя. [c.78]

Спектральный состав и интенсивность излучения кристаллофосфоров в значительной степени зависят не только от длины волны возбуждающего света, но и от интенсивности возбуждающей радиации. Пусть некоторый кристаллофосфор имеет несколько полос в спектре излучения, тогда изменение спектраль- [c.78]

Спектры излучения, поглощения и отражения. При изучении люминесценции и физико-химической природы кристаллофосфоров спектроскопия оказывает особую услугу. О спектрах излучения и поглощения уже говорилось. По традиции спектральный состав излучаемого света (распределение лучистого потока по спектру) изображается чаще всего в виде кривых зависимости интенсивности люминесценции I от длины волны X. Однако, как вытекает из вышеизложенного, для теоретического анализа результатов измерений по оси абсцисс целесообразнее откладывать энергии квантов Е или частоты V. Чтобы установить связь между распределением по длинам волн /(Я) и по частотам 1 ) выделим в спектре участок меж- [c.53]

Опыт показывает, что в согласии с теорией, основанной на модели потенциальных кривых, распределение энергии в спектре многих кристаллофосфоров с одной широкой полосой излучения, выраженное в функции от Е, хорошо аппроксимируется симметричной гауссовой кривой [10] [c.54]

Разнообразие свойств ряда кристаллофосфоров, в том числе цинк-сульфидных и щелочно-галоидных, сложность их спектров излучения и поглощения и кривых термовысвечивания в значительной мере связаны с тем, что наряду с рассмотренными в гл. III одиночными точечными дефектами образуются и более сложные дефекты, состоящие из двух или нескольких простейших. Об этом свидетельствуют такие факты, как зависимость спектров излучения от концентрации активатора, образование новых полос излучения при отжиге люминофоров, анизотропия центров свечения и т. д. Образование сложных центров объясняется электростатическим, химическим или упругим взаимодействием между одиночными дефектами. Как и в других случаях, движущей силой взаимодействия является стремление системы к минимуму свободной энергии. [c.145]

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]

Многие авторы высказывают предположения о механизме взаимодействия. Большинство из них приходит к выводу о резонансном процессе передачи энергии от одного иона к другому (обменно-резонансном или индуктивно-резонансном) [140,141, 145, 154, 157, 163, 170, 179, 188, 193, 195,196, 200] и только в единичных случаях высказываются другие предположения передача энергии излучением [142, 144], передача энергии через зоны носителями зарядов [158, 159, 163, 164, 172]. В зависимости от внутреннего строения изучаемой системы и от конкретных условий возбуждения люминесценции возможен любой из предполагаемых механизмов. При наличии у кристаллофосфора фотопроводимости вполне возможна передача энергии через зоны носителями зарядов при перекрывании спектра излучения одного РЗЭ со спектром поглощения другого возможна передача энергии излучением. Но чаще всего, по-видимому, имеет место индуктивный резонансный процесс передачи энергии. [c.109]

Закон Стокса-Ломмеля применим и для кристаллофосфоров. Это естественно, так как он вытекает из общих термодинамических соображений и квантового характера излучения. Однако непосредственной связи спектров поглощения и излучения у кристаллофосфоров не наблюдается. Их поглощательная способность связана главным образом с основным веществом, излучение же происходит на активаторе или вблизи него и определяется свойствами активатора., Спектр поглощения основного вещества почти всегда целиком лежит в ультрафиолетовой области спектра, излучение фосфора— в видимой части. Полосы поглощения нередко отделяются от полос излучения значительными спектральными интервалами. У отдельных фосфоров, наблюдается наложение длинноволновой части спектра поглощения на ко- [c.300]

Люминофоры — это вещества, способные люминесцировать при различных видах возбуждения. Неорганические люминофоры — фосфоры, имеющие кристаллическое строение, относят к кристаллофосфорам. Свечение люминофора может быть обусловлено как свойствами его основного вещества, так и примесями — активаторами. При этом активатор образует в основном центры люминесценции. Люминофоры применяют для преобразования различных видов энергии в световую. Спектры возбуждения и излучения различных фотолюминофоров могут лежать в интервале от коротковолнового ультрафиолетового до ближнего инфракрасного диапазона. Ширина спектральных полос варьируется от тысяч ангстрем для органолюминофоров до единиц ангстрем для кристаллофосфоров, активированных РЗЭ. Длительность послесвечения различных люминофоров колеблется от 10 с для органолюминофоров до нескольких часов для кристаллофосфоров. [c.294]

Основа кристаллофосфора также оказывает существенное влияние на спектр его люминесценции. Один и тот же активатор в различных основах вызывает свечение, отличающееся по своему составу. Увеличение атомной массы катиона и аниона основы обычно приводит к смещению полосы излучения в длинноволновую область (табл. 14.4.157). [c.510]

В аналитической практике применяют люминесценцию крисгалло-фосфоров, основой которых а жат оксиды, сульфиды, фториды, силикаты, фосфаты металлов П, Ш и IV групп периодической системы (определение лантанидов с числом 4/ -электронов от 1 до 13 Се - Yb) и ( с-фаты, карбонаты, фториды щелочных и щелочноземельных металлов, чаще всего NaF (определение урана). Спектры излучения кристаллофосфоров также характеристичны (рис. 11.59) методики — высокоселективны и чувствительны, но обладают меньщей воспроизводимостью по сравнению с методиками определения лантанидов и урана в жидких растворах. [c.308]

Интересны по своему составу спектры излучения кристаллофосфоров, имеющих несколько активаторов. Спектры излучения таких фосфоров редко являются суммарными, получаемыми за счет простого наложения спектров излучения соответствующих одноактиваторных фосфоров. Наиболее часто в подобных кристаллофосфорах наблюдается взаимодействие активаторов, приводя- [c.72]

На рис. 42 представлены спектры, которые были полу-чены спектрографированием отдельных кристаллов 2п5 и 2п8 — Си-кристаллофосфора при помощи ультрафиолетового микроскопа. Мы видим, что эти спектры существенно отличаются друг от друга. В спектре чистого сульфида цинка фундаментальная полоса поглощения, не доходя до длин волн видимого света, круто спадает (рис. 42,а). В спектрах же кристаллофосфора, содержащего 0,01 и 0,1% меди, она наращивается, начиная с места обрыва, продолжается в области длинных волн и захватывает синий и зеленый участки спектра видимого излучения (рис. 42, б). Чистый сульфид цинка, в спектре поглощения которого нет волн видимого света, не люминесцирует. Полученный же на его основе твердый раствор, содержащий наряду с атомами цинка некоторое количество атомов меди, распределенных случайным образом среди атомов серы, спектр которых захватывает волны синего и зеленого света, представляет собой кристаллофосфор, испускающий сине-зеленое излучение, хотя и несколько более длинных волн. Ясно, что последний имеет и ную электронную конфигурацию, чем чистый сульфид цинка, а отсюда и иной энергетический спектр. [c.123]

На рис. 1 представлен спектр люмннесценции кристаллофосфора СаО-В1 при температуре жидкого азота. Спектр состоит из ряда узких полосок, расположенных в синей области спектра. В качестве аналитической выбрана полоса с максимумом 404 нм. Спектры люминесценции регистрировали на спектрографе ИСП-51 с фотоэлектрической приставкой ФЭП-1, в которой приемником излучения служил фотоумножитель [c.192]

Оптимальное соотношение ЗЮг и N32804 в шихте равно 10 1. Оптимальные условия термической обработки для приготовления кристаллофосфоров следующие температура прокаливания 1050 °С, время прокаливания 30 мин. Регистрация спектров люминесценции кристаллофосфоров проводилась на фотоэлектрической установке с искровым фосфороскопом. Спектр излучения гадолиния имеет максимум 315 нм. Предел обнаружения гадолиния в этой основе 5 10" %. [c.123]

Описанным методом М. Н. Аленцевым было установлено, что спадание выхода свечения кристаллофосфоров при переходе к длинным волнам возбуждающего света начинается гораздо ранее длины волны максимума спектра излучения. Так, у ZnS-Си (10- ) Со-фосфора Лмако = 520 а выход падает до О уже при возбуждении лучами с X = 480 [c.305]

Характер снектра нох лощения и излучения. Поляризация. Одним из важных признаков рекомбинационного свечения служит отсутствие непосредственной связи между спектром поглощения и спектром излучения ( 6). Это свойство рекомбинационного свечения хорошо выражено у длительного свечения кристаллофосфоров. Спектры поглощения кристаллофосфоров имеют вид широких полос. В то же время спектры излучения в некоторых случаях, например при активации редкими землями, состоят из очень узких полос—линий, характерных для данного элемента. Таким образом, линейчатое излучение активатора получается за счёт поглощения в непрерывно]" полосе поглощения основного вещества. Различие характера спектров поглощения и излучепия вполне ясно выражено и тех случаях, когда оба спектра непрерывны. [c.323]

Температурные свойства фосфора также в значительной степени определяются основанием и связаны с полонлснием его снектро] ноглощения и излучения. Б. А. Ястребов [593] указывает, что при сдвиге края полосы поглощения основного вещества в сторону длинных волн температурная устойчивость длительного свечения кристаллофосфора уменьшается, В. А. Ястребов связывает это поведение фосфоров с величиной поляризуемости катиона и аниона основного вещества (см. 53). Значительное влияние на спектры излучения оказывает и плавень применение Ba la вместо Na I вызывает сдвиг спектра в сторону длинных волн и небольшое удлинение продолжительности свечения ещё больший сдвиг спектров свечения в сторону длинных волн происходит при применении в качестве плавня буры и борной кислоты. [c.351]

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]

Исследование изменений, возникающих в спектрах активированных щелочно-галоидных кристаллов под действием жесткого излучения, открывает некоторые возможности изучения ряда актуальных проблем физики люминесценции кристаллофосфоров. Этот метод, примененный нами для изучения целого ряда крис-таллофос( юров [24 —250, 261, 272, 275—282], позволяет получить принципиально новые данные о механизме электронных процессов в кристаллофосфорах. [c.166]