Люминесценция рекомбинационная

Механизм люминесценции рекомбинационных люминофоров объясняют с привлечением основных представлений зонной теории твердого тела. Подробное изложение этой теории можно найти в работах [1, 2], мы же рассмотрим лишь простейшую зонную схему электронных переходов в люминофорах рекомбинационного полупроводникового типа, [c.73]

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]

Как следует пз рис. 1.18 свечение достигает стационарного значения через некоторое время тем более длительное, чем меньше интенсивность возбуждающего света. Насыщение достигается тогда, когда число актов рекомбинации становится сравнимым с числом актов ионизации. Отметим, что время, в течение которого интенсивность люминесценции рекомбинационных люминофоров достигает стационарного значения, намного больше, чем в случае характеристических люминофоров. [c.20]

Классификация, основанная на механизме элементарных процессов люминесценции, различает резонансную, спонтанную, вынужденную и рекомбинационную люминесценцию. [c.89]

При освещении атом активатора, поглощая квант, возбуждается, а при его дезактивации происходит люминесценция. Время существования центра свечения в возбужденном состоянии индивидуально для каждого центра. Затухание люминесценции обычно подчиняется экспоненциальному закону в течение первого периода, длящегося 10 10 1 сек, после чего наблюдается весьма длительное слабое послесвечение, называемое рекомбинационным. В это время электроны, оторванные от центра свечения, некоторое время остаются свободными, а большую часть времени проводят на локальных уровнях, созданных в кристалле различными дефектами. [c.365]

По механизму элементарных процессов различают резонансную, спонтанную, вынужденную и рекомбинационную люминесценции (рис. 180). [c.432]

Регистрация спектров ЭПР РП по интенсивности рекомбинационной люминесценции. Чувствительность метода. [c.119]

В результате рекомбинации РП может образоваться электронно-возбужденная молекула в синглетном или триплетном состоянии, в дальнейшем эта возбужденная молекула может высветить квант света. Такой процесс называется рекомбинационной люминесценцией. Как правило, РП может [c.128]

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]

Известно два механизма возникновения свечения 1) свечение отдельных центров, когда процесс возникновения люминесценции протекает лишь в одной частице (центр свечения), являющейся как поглотителем энергии, так и излучателем световых квантов, и 2) рекомбинационные процессы свечения, при которых, как правило, поглощение энергии осуществляется не теми частицами, которые излучают световые кванты. [c.143]

Излучение, сопровождающее рекомбинацию частицы с электроном или ионом после предварительной диссоциации. Именно к этому типу рекомбинационного свечения и относятся явления люминесценции, рассматриваемые в данной главе.— Прим. ред. [c.93]

Сопоставление результатов поможет выяснить роль активирующей примеси и тепловых микродефектов чистого кристалла в образовании электронных и дырочных центров захвата, механизм люминесценции чистых и активированных щелочно-галоидных кристаллов, роль электронно-дырочных процессов в рекомбинационном свечении этих кристаллов и ряд других фундаментальных вопросов физики люминесценции ионных кристал- [c.6]

Однако наряду с развитием представлений о рекомбинационном механизме свечения щелочно-галоидных фосфоров в работах ряда исследователей развивалась также идея о том, что фосфоресценция этих фосфоров носит метастабильный характер [237, 331, 332]. На основе представлений о метастабильном характере свечения указанных фосфоров их длительное послесвечение объясняется наличием в центрах люминесценции метастабильных уровней. Переход электронов с этих уровней в основное состояние может осуществиться лишь после их перехода с затратой энергии активации на другой возбужденный уровень, с которого переход в основное состояние не ограничен каким-либо запретом. [c.237]

В темноте при достаточно низких температурах стабилизирован- ные электроны вполне устойчивы. Действие света или повышение температуры приводит к уменьшению их концентрации вследствие рекомбинации с катионами, реакций с молекулами и т. д. Кинетика этих процессов исследуется методами ЭПР и оптической спектроскопии, а также по интенсивности рекомбинационной люминесценции или методом электропроводности. Последние два метода позволяют непосредственно измерять скорость процесса. [c.107]

Таким образом, маловероятно, чтобы синглет шириной 10 гс принадлежал молекулярному анион-радикалу. Не исключено, что он обусловлен катион-радикалом. Это согласуется с тем, что спектр рекомбинационной люминесценции в облученном при 77 К ацетоне [8] совпадает со спектром люминесценции при фотовозбуждении. [c.229]

Кратковременное свечение, при котором после удаления источника возбуждения нет заметного на глаз послесвечения, называют флуоресценцией. Длительное свечение, которое обладает заметным на глаз послесвечением, называют фосфоресценцией. В настоящее время понятия флуоресценции и фосфоресценции связывают с соответствующими электронными переходами между разными энергетическими состояниями молекулы вещества. Флуоресценция многих органических молекул обусловлена — переходами (5 — возбужденное синглетное состояние, 5о — нормальное синглетное состояние). Фосфоресценция связана с 7 ->5о — переходами (Г — триплетное состояние). Классификация, в основу которой положена кинетика процесса люминесценции, различает свечение дискретных центров и рекомбинационное свечение. [c.135]

Рекомбинационный механизм свечения состоит в ионизации центров свечения при возбуждении с образованием и миграцией электронно-дырочных пар — делокализованных электронов и дырок . Данный тип люминесценции описывается зонной моделью [471]. Нерекомбинационный механизм свечения кри- [c.217]

Однако наиболее полно процессы люминесценции отражены в классификации, в основу которой положен механизм возникновения свечения свечение дискретных центров и рекомбинационное свечение. [c.7]

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 это мы делали до сих пор, будем рассматривать отдельно применение люминесценции дискретных центров и рекомбинационного свечения для целей качественного и количественного химического анализа. [c.79]

Рекомбинационная люминесценция. Как мы видели выше, при собственном поглощении света образуются свободные носители (электрон и дырка), претерпевающие рассеяние, которое в течение времени релаксации заставляет электрон опуститься на дно зоны проводимости, а дырку подняться к потолку валентной зоны. Такое равновесное состояние между свободными носителями и кристаллической решеткой устанавливается за время порядка 10 — 10 с [101. Прямая рекомбинация (переход зона—зона) электрона и дырки с излучением фотона (рис. 80, г, переход 1) наиболее вероятна, если после процесса релаксации волновые векторы электрона и дырки одинаковы (/г = кр). В частности, такой случай реализуется, когда валентная зона и зона проводимости очень чистого, совершенного кристалла (например, 1п8Ь) имеют собст- [c.433]

Приведу несколько примеров. Молин Ю. Н. с соавторами [I, 4] методом ОДЭПР зарегистрировал спектр ЭПР пары (дифенил) /(дифенил) в сквалане. Эти ион-радикальные пары создавались ионизирующим облучением от радиоактивного источника - Ка. Измеренный на опыте спектр (полевая зависимость интенсивности рекомбинационной люминесценции) представлен на рис. 7. [c.129]

Предполагается, что РП рекомбинируют только в синглетном состоянии. Следовательно, в обсуждаемой ситуации выход продуктов рекомбинации осциллирует с частотой, равной ( д - gg) ЗB( tl2h. На рис. 1 приведены экспериментальные данные по рекомбинационной люминесценции пары (дифенилсульфид-с1[о)+/(р-терфенил-с1[4) в изооктане при комнатной температуре [3]. Отчетливо видны осцилляции, причем с ростом индукции магнитного поля В частота осцилляций растет. Полученные результаты полностью согласуются с приведенной выше формулой, они показывают, что в данной системе основной механизм синглет-триплетных переходов в РП связан с разностью -факторов радикалов пары. [c.140]

Если заключительным актом передачи энергии является рекомбинация (например, радикалов, электронов и ионов или электронов и дырок), то люминесценция, возникающая в результате этого процесса, называется рекомбинационной. В частности, люминесценгщю, вызванную рекомбинацией электронов и ионов, схематически можно представить так [c.499]

Люминофоры, в которых лю шнe цeнция связана с образованием и рекомбинацией разноименных зарядов (электронов и дырок), получили название рекомбинационных. Основой для них служат соединения полупроводникового типа. В этих люминофорах кристаллическая решетка основы является той средой, в которой развивается процесс люминесценции. Это дает возможность, изменяя состав основы, широко варьировать свойства люминофоров. Изменение ширины запрещенной зоны при использовании одного и того же активатора плавно в больших пределах Изменяет спектральный состав излучения. [c.5]

При поглощении энергии в основном веществе происходит ее передача к люминесцентному центру, поэтому вероятность потери энергии в рекомбинационных люминофорах больше, чем в характеристических, а выход люминесценции прпнцишгально ниже. [c.5]

Поскольку часть поглощаемой люминофором энергии превращается в тепло, постольку величина энергетического выхода характеризует полноту преобразования энергии возбуждения в энергию люминесценции. Наибольший выход следует ожидать в том случае, когда энергия поглощается непосредственно самим центром люминесценции. Если же энергия поглощается основным веществом, например в случае рекомбинационных люминофоров, то при этом образуются электроны и дырки, которые при перемещении по решетке могут захватываться ловушками. Это, а также оезызлучательная рекомбинация дырок с электронами, приводит к уменьшению энергетического выхода. [c.12]

Квантовый выход люминесценции характеристических люминофоров в пределах длин волн, соответствующих полосе поглощения, не зависит от длины волны возбуждающего света (рис. 1.9, кривая 1). Этого нельзя сказать о рекомбинационных люминофорах (рис. 1.9, кривые 2 и 3) для самоактивированного люминофора 2пЗ (кривая 2) в области основной полосы поглощения выход постоянен в области поглощения центров он возрастает и затем уменьшается. При активации гпЗ медью (кривая 8) появляется второй максимум. [c.13]

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]

Спектры возбуждения характеризуют активное поглощение люминесцирующих частиц. Их представляют в виде зависимости интенсивности люминесценции от частоты или длины волны возбуждающего света. У веществ, люминесцирующих по типу дискретных центров, спектры возбуждения идентичны спектрам по-ГЛ0ЩСНР1Я и могут отличаться от них только вследствие инструментальных искажений. У частиц с рекомбинационным механизмом свечения спектры возбуждения, как правило, существенно отличаются от спектров поглощения. [c.500]

Рекомбинационная люминесценция возникает и при непосредственном возбуждешш активатора (рис. 14.4.83, в, г). Возбуждение переносит электрон с уровня актршатора в зону проводимости (рис. 14.4.83, в, г VI). При этом на уровне, принадлежащем активатору, образуется дырка е , которая отличается от описанной вьппе тем, что она локализована и не имеет возможности перемещаться по кристаллу. Свободный электрон, передвигаясь по зоне проводимости, попадает на ьшжний энергетический уровень, а затем рекомбинирует с ионом активатора, вызывая его свечение (рис. 14.4.83, в, г VII). Процесс свечения будет кратковременным ( 10с), если имеет место непосредственная рекомбинация возбужденного электрона с ионом активатора (рис. 14.4.83, [c.510]

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]

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]

Локализованные на центрах захвата носители заряда можно освободить различными способами. Одним из них является нагревание кристалла. При этом происходит термическое освобождение носителей заряда с центров захвата и наблюдается рекомбинационное свечение — термолюминесценция. Интенсивность ТЛ в начале нагрева растет, так как с ростом температуры увеличивается число электронов, освобожденных из ловущек и переходящих в зону проводимости. При определенной температуре интенсивность люминесценции достигает максимума и при дальнейшем нагревании снижается, что связано с истощением запаса захваченных электронов. [c.121]

В интервале 103—423 К и фотовозбуждении (/ivbo36=3,65-i-3,9 эВ) наблюдается полоса рекомбинационной люминесценции (ftv 2,92 эВ) [390] [c.265]

Все сказанное относится к электронам, стабилизированным в полярных матрицах. Механизм стабилизации электронов в неполярных средах, например в углеводородах, пе вполне ясен. Вероятно, в облученных углеводородах электроны стабилизируются в межмолекулярных ловушках. На это указывают следующие данные более эффективная стабилизация электронов в аморфной фазе [44] влияние предварительной релаксации на выход стабилизированных электронов ири у-облучении 3-метилнентана [116] наличие эффекта Гуддена — Поля (рекомбинационная люминесценция под. действием сильного электрического поля) при температурах, исключающих подвижность молекулярных ионов [117]. [c.103]

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]

Произошло поглощение света, образовались ионизованные центры люминесценции и накопились свободные электроны в зоне проводимости (а так как зонная теория предполагает все процессы симметричными между электронами и дырками, то все, что рассматривается по отношению к электронам, происходит и с дырками). Скорость движения электронов в зоне проводимости чрезвычайно велика и составляет 10 —10 см1сек. Отсюда следует, что даже в том случае, если концентрация локальных уровней чрезвычайно мала, т. е. они находятся на значительном расстоянии друг от друга, происходит очень быстрое распределение электронов по уровням локализации (переходы 2- 3 2- 3 2— 4 ). Если уровнем локализации является возбужденный уровень активатора, то, как рассмотрено выше, произойдет рекомбинация. Иначе обстоит дело с электронами, попавшими в ловушки. На уровне ловушек они могут оставаться значительный период времени, пока не будут освобождены тепловым или оптическим путем. Очевидно, что именно за счет процессов локализации рекомбинационное излучение затянуто во времени. Необходимо также помнить, что электроны, перешедшие из ловушек в зону проводимости, имеют достаточно большую вероятность повторной (и большей) локализации. Электрон, находясь в ловушке, не является неподвижным, но находится в колебательном состоянии, однако амплитуда его такова, что он не может выйти в зону проводимости. Получив определенное количество энергии за счет теплоты, что равносильно уменьшению глубины первоначальной ловушки, электрон может покинуть ее и перейти в зону проводимости (переход 3- 2) и в конце концов локализоваться на активаторе (переход 2— 4 ). Разумеется, что чем меньше глубина ловушки, тем больше вероятность выхода из нее, т. е. тем меньше время пребывания электрона в заданной ловушке. Скорость освобождения [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология