Отдача катодолюминесценции

ГЛАВА V ОТДАЧА КАТОДОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ 22. Энергетическая и световая отдача [c.229]

Данные таблицы показывают, что при ускоряющем напряжении 6 кУ отдача катодолюминесценции приблизительно в пять раз, а при 1 кУ в двадцать пять раз меньше [c.326]

В главах II—V описаны основные свойства свечения. В них рассмотрены яркость, спектральный состав (цвет), инерционные свойства свечения (разгорание и затухание) и величина отдачи. Характеристика этих свойств приведена в зависимости от индивидуальных особенностей препарата и от условий его возбуждения. Рассмотрены также те свойства люминофоров (стойкость, проводимость, ди-натронный эффект и т. д.), которые прямо или косвенно определяют эффект катодолюминесценции. [c.5]

В том же 1903 г. Ленард [150, стр. 469 и сл.] сделал попытку определить светоотдачу или коэффициент полезного действия катодолюминесценции. Величина отдачи определялась отношением [c.17]

Второй вид количественного выражения отдачи удобен в случаях технического применения катодолюминесценции. Поскольку излучение экрана предназначено для восприятия человеческим глазом, числителем отношения может служить световой поток или сила света, даваемые экраном в стандартных условиях возбуждения. В подавляющем большинстве случаев техническая светоотдача определяется как отношение силы света экрана в свечах к единице подведённой мощности в ваттах ( P/W). [c.230]

Величина энергетической отдачи как условная мера люминесцентной способности определена в катодолюминесценции для ограниченного числа соединений. Максимальное значение её констатировано у некоторых цветных сульфидов. В частности, для активированного медью сульфида цинка в оптимальных условиях возбуждения отдача достигает 10%. Несколько меньше она (8—8,5%) у активированных серебром или медью цинк-кадмий сульфидов [c.231]

Понятие об отдаче в катодолюминесценции тесно связано с вопросом о постоянстве её во времени, которое нарушают явления утомления и выгорания экрана. Термин утомление охватывает в катодолюминесценции широкий. круг явлений. Общим признаком их служит ухудшение люминесцентных свойств экрана, которое наступает в результате работы. Наблюдается при этом и изменение спектрального состава излучения, но центральное место [c.248]

Особенностями спектрального состава ограничиваются свойства свечения, которые обнаруживают глубокое сходство (если не тождество) при возбуждении люминесценции светом и электронами. Во всех остальных свойствах наблюдаются существенные количественные расхождения. Наблюдения показывают, что при близком спектральном составе ход затухания люминофоров различен в обоих случаях возбуждения. В катодолюминесценции определённо преобладают процессы малой длительности с экспоненциальным ходом затухания. Ещё более глубокое различие существует в величине отдачи.. Обсуждение этих свойств свечения рационально отнести в следующий параграф, чтобы с их помощью иллюстрировать"те особенности катодолюминесценции, которые выделяют её среди остальных видов люминесцентного свечения. [c.314]

Как указано в 22, определение абсолютной величины отдачи в катодолюминесценции сопряжено с большими [c.325]

Низкая величина отдачи является, таким образом, характерной особенностью катодолюминесценции. При оценке этой особенности следует иметь в виду уже разобранную зависимость яркости от ускоряющего напряжения ( 8) и плотности тока ( 9). Обе эти зависимости сами по себе специфичны для катодолюминесценции по сравнению с возбуждением светом. Показатель степени при энергии электронов, от которой зависит яркость при постоянной плотности тока, пока ещё не поддаётся уверенной физической интерпретации. Малая зависимость от плотности тока и других особенностей возбуждения позволяет рассматривать эту величину как характерную константу люминофора, которая в первую очередь определяет особенности акта поглощения и транспортировки энергии в кристалле к излучающим атомам. Для уверенной интерпретации явлений необходимо установить более точный закон рассеяния энергии быстрых электронов в кристалле в зависимости от их первоначальной скорости и от физико-химических констант мишени. Механизм переноса энергии по кристаллу с большой степенью вероятности можно представить идущим на принципе резонанса. [c.327]

Поведение светоотдачи в зависимости от температуры, концентрации активатора, различных подстановок в решётке и т. д. очень сходно при возбуждении люминесценции светом и электронами. Это заставляет относить разницу в кпд обоих процессов к особенностям электронного возбуждения. Сточки зрения механизма, однако, пониженную отдачу катодолюминесценции вряд ли можно рассматривать как результат своеобразного поведения электрона Б качестве передатчика энергии, понижающего вероятность оптических переходов в кристалле. Против этого свидетельствует высокая отдача многих люминофоров при возбуждении коротким ультрафиолетом, когда основными возбудителями свечения служат также электроны. Это в одинаковой Л1ере справедливо в отношении действия а-лучей. При возбуждении а-лучами величина отдачи активированного медью сульфида цинка определена в 80% [320]. Хотя эта величина сомнительна, но значительно ближе к случаям возбуждения люминесценции светом, чем прямой электронной бомбардировкой. По существу, при действии а-частиц в качестве возбуждающих агентов в люминофоре возникают такие же каскады вторичных электронов с постепенно убывающими скоростями, какие имеют место при непосредственной бомбардировке материала электронами больших скоростей. В силу общности процесса торможения вероятность возникновешя возбуждённых состояний в обоих случаях вряд Л1 может быть очень различной. [c.328]

Во всех случаях люминесценции пониженная отдача есть прямой результат большого участия неизлучающих переходов при возвращении возбуждённого электрона в его первоначальное состояние. Естественно, что в качестве одной из возможных причин пониженной отдачи катодолюминесценции называют тепловой эффект бомбардировки. Вероятность освобождения энергии возбуждённого электрона по пути тепловых, а не оптических переходов резко увеличивается с повышением температуры [191, стр. 219]. Тепловой эффект электронной бомбардировки действительно очень высок. Он допускает возможность модулировать яркость экрана за счёт теплового гашершя катодолюминесценции дополнительным электронным лучом. Построенные на этом принципе приборы не оправдали себя на практике из-за малой контрастности приёма, но подтверждают большую возможность хотя бы частичного термического гашения люминесценции. Сильное нагревание экрана при бомбардировке было учтено уже давно, но на основании прямо поставленных опытов этот фактор отрицался в качестве основной причины пониженной отдачи [157, стр, 847]. Вероятность термического гашения при электронной бомбардировке действительно велика, но всё же не в состоянии объяснить наблюдаемой величины отдачи. Против прямого участия температуры говорит слишком большое сходство спектров излучения при фото- и катодолюминесценции. Показательна также резкая диспропорция между яркостью в момент возбуждения и ходом затухания катодолюминофоров. При температуре экрана, которая необходима для понижения отдачи до наблюдаемых значений, константы скорости разгорания и затухания должны быть гораздо больше действительных. [c.329]

Вопросам отдачи в катодолюминесценции посвящена обширная литература [16, 76, 77, 135, 137, 144, 150, 151, 153, 77, 234, 253, 266]. В начальных работах по като-долю.минесценции Ленард [150, 157, стр. 740], не принимая во внимание фосфоресценции и теплового эффекта бомбардировки, определил светоотдачу как отношение BjlV, где сохранены буквенные обозначения его уравнения ( 8, стр. 65). В первых опытах [150, стр. 469] из семи исследованных катодолюминофоров наибольшее значение отдачи было найдено у активированного висмутом сульфида кальция, а наименьшее — в урановом стекле. В силу экспериментальной ошибки, допущенной при определении силы тока, величина светоотдачи aS. Bi оказалась близкой к единице [151, стр. 472]. Более точные наблюдения [16, 77] для того же люминофора дали величину 0,17, а более поздние опыты Кордатского, Шледе и Шрётера [137] — ещё меньшую. По их измерениям, в люминесцентное излучение превращается не более 16— 17% подводимой к экрану энергии. Светоотдача экрана при напряжении 440 V была определена ими в 0,6 HK/W. Риль [232, стр. 151—152] для сульфидов определяет величину отдачи в оптимуме возбуждения - 6HK/W, оценивая среднюю поверхностную яркость экрана обычной [c.235]

Экспериментальное определение энергетической отдачи, которая характеризует коэффициент полезного действия катодолюминесценции, представляет значительную трудность. В силу этого зависимость её от условий возбуждения и температуры изучена слабо. Поведение энергетической отдачи, однако, может быть прослежено косвенным путём без определения абсолютных значений. Количественным показателем в данном случае служит техническая светоотдача, если при переменных условиях возбуждения спектральный состав излучения остаётся постоянным. Величина светоотдачи в технике изучена достаточно разносторонне и даёт богатый материал для вывода зависимости кпд катодолюминесцениии от различных факторов. [c.238]

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]

Влияние поверхностной плёнки материала на величину отдачи ещё больше бросается в глаза при оценке мёртво-10 потенциала , разобранной в 7 и 8, и при наблюдении эффекта полировки. На крупных, хорошо образованных кристаллах (естественные минералы) полировка поверхности полностью уничтожает катодолюминесценцию или делает свечение очень неярким с преобладанием во всех случаях ненасыщенных красноватых тонов. Тушение вряд ли можно приписать загрязнению поверхности абразивом, поскольку против этого были приняты соответствующие меры. Причину следует искать, повидимому, в структурных изменениях поверхности, связанных с её остеклова-нием (слой Бэйльби) или, наоборот, в глубокой дезинтеграции материала. [c.331]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология