Катодолюминесценция

Ключом к пониманию работы спектрометра с дисперсией по энергии служит то, что амплитуды импульсов, производимых детектором, в среднем пропорциональны энергии входящего рентгеновского кванта. Основной процесс детектирования, с помощью которого происходит пропорциональное преобразование энергии фотона в электрический сигнал, иллюстрируется на рис. 5.17. Невозмущенный 51 (Ь1)-кристалл обладает зонной структурой (описание зонной структуры дано в обсуждении катодолюминесценции в гл. 3), в которой состояния в зоне проводимости свободны, а состояния в валентной зоне заполнены. При захвате высокоэнергетического фотона электроны перебрасываются в зону проводимости, оставляя дырки в валентной зоне. При наличии напряжения смещения электроны и дырки разделяются и собираются электродами, расположенными на поверхностях кристалла. Захват фотонов осуществляется путем фотоэлектрического поглощения. Падающий рентгеновский фотон вначале поглощается атомом кремния и испускается высоко-энергетический электрон. Затем этот фотоэлектрон по мере того, как он движется в кремниевом детекторе и испытывает неупругое рассеяние, генерирует электронно-дырочные пары. Атом кремния остается в состоянии с высокой энергией, поскольку на испускание фотоэлектрона потребовалась не вся энергия рентгеновского кванта. Эта энергия впоследствии выделяется либо в виде оже-электрона, либо в виде кванта рентгеновского характеристического излучения кремния. Оже-электрон испытывает неупругое рассеяние и также создает электронно-дырочные пары. Кванты рентгеновского излучения кремния могут повторно поглощаться, инициируя процесс снова, или неупруго рассеяться. Таким образом, имеет место последовательность событий, в результате чего вся энергия первичного фотона остается в детекторе, если только излучение, генерируемое в одном из актов [c.213]

КАТОДОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ, см. Люминесценция. КАТОДЫ, см. Электроды. [c.250]

Люминофоры на основе соединений цинка, кадмия и других элемен тов. Точное определение понятия люминесценции Видемана—Вавилова следующее Люминесценцией называется избыточное свечение над температурным излучением тела, если длительность этого свечения более 10 1 сек . Акту люминесценции предшествует поглощение энергии люминесцирующим телом. По виду этой энергии различают фотолюминесценцию, ренгенолюминесценцию, катодолюминесценцию, электролюминесценцию, хемолюминесценцию, радиолюминесценцию. Твердые люминофоры часто называют фосфорами. В случае фотолюминесценции энергия испускаемого кванта всегда меньше энергии поглощаемого (Стокс). Эффективность свечения данного люминофора зависит от способа получения образца, но цвет свечения специфичен для люминофра данного состава. Это указывает на существование в люминофоре кристаллохимических образований, которые называются центрами свечения. Простейшим центром свечения является чужеродный атом (ион) — активатор в кристалле основного вещества люминофора, например атом меди в кристалле сульфида цинка. [c.365]

По методу возбуждения различают фотолюминесценцию, возбуждаемую световыми квантами, катодолюминесценцию, возникающую при действии катодных лучей, рентгенолюминесценцию — за счет рентгеновских лучей, кандолюминесценцию — при термическом возбужде- [c.88]

Для проведения К. м. необходимо предварит, исследование эмиссионного спектра катодолюминесценции анализируемого образца. Идентификацию элементов проводят по положению выбранных аналит. линий (X) в спектре. [c.355]

Специфика возбуждения рентгеновскими лучами, по сравнению с фотовозбуждением, заключается в том, что на люминофор действуют фотоны со значительно большей энергией. При этом свечение люминофора вызывается не непосредственным действием самих рентгеновских лучей, а воздействием электронов, вырываемых из атомов или ионов основы люминофора рентгеновскими лучами. Вследствие этого рентгенолюминесценция имеет многие общие черты с катодолюминесценцией. Различие заключается в том, что эффективность возбуждения рентгеновскими лучами возрастает с увеличением коэффициента поглощения рентгеновских лучей веществом люминофора, который, как известно, растет с увеличением атомного номера элементов. Поэтому, в качестве рентгенолюминофоров наиболее целесообразно применять соединения, содержащие тяжелые элементы, например. d, Ва, W. Рентгенолюминофоры применяют в экранах двух типов для рентгеноскопии и флюороскопии с непосредственным наблюдением видимого изображения [c.158]

В гл. 4 и 5 рассматривается процесс детектирования и обработки сигналов вторичных электронов, отраженных электронов, катодолюминесценции и рентгеновского излучения, полученных в РЭМ—РМА. Вслед за этим материалом в гл. 6—8 обсуждаются различные методы количественного и качественного рентгеновского анализа. Методы препарирования таких твердых материалов, как минералы, металлы и керамики, для РЭМ и рентгеновского микроанализа даются в гл. 9. Методы препарирования образцов весьма критичны для большинства биологических объектов и других материалов, содержащих воду. Методики нанесения покрытий для биологических объектов и образцов в материаловедении рассматриваются в гл. 10. Методы препарирования биологических объектов для РЭМ обсуждаются в гл. 11, а для рентгеновского микроанализа — в гл. 12. [c.11]

Для того чтобы сформировать изображение в РЭМ, нужно использовать соответствующий детектор для преобразования интересующего нас излучения, выходящего с образца, в электрический сигнал, который после прохождения усилителя модулирует интенсивность на экранах ЭЛТ для наблюдения и фотографирования. Из гл. 3 известно, что существуют различные сигналы вторичные электроны, отраженные электроны, рентгеновское излучение, катодолюминесцентное излучение, ток на образец или поглощенный ток и в ряде типов полупроводниковых образцов наведенный ток. В данной главе мы рассмотрим детекторы электронов и катодолюминесценции. Детекторы рентгеновского излучения будут рассмотрены в гл. 5. [c.123]

Явление катодолюминесценции — это испускание электромагнитного излучения в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной области под действием электронной бомбардиров- [c.133]

Катодолюминофоры возбуждаются в разборной электронно-лучевой трубке. Выход катодолюминесценции равен [c.178]

Тритий — изотоп водорода, в составе ядра которого имеется два нейтрона и один протон. Его молекулярный вес равен шести. Тритий распадается 1Г0 реакции —> Не, + у с периодом полураспада 12,43 года. Максимальная энергия р-частиц достигает 18,6 кэВ, средняя энергия — 5,54 кэВ. Только 15% от всех частиц имеют энергию больше 10 кэВ. Средняя длина пробега Р-ча-стиц трития в воздухе при нормальных условиях составляет 0,8—0,9 мм, а в тканях — 1 мкм. Средняя длина пробега Р-частиц трития в среде трития — 4,5 мм при нормальных условиях. Данные о поглощении и глубине проникновения Р-частиц трития в сульфиде цинка противоречивы считается, что электроны с энергией меньше 10 кэВ проникают на глубину 0,1—1 мкм. Из-за столь малой глубины проникновения для возбуждения очень существенным фактором оказывается состояние поверхности частиц люминофора. Известно, что объемная люминесценция, как правило, является более эффективной, чем поверхностная. Так, показано, что при уменьшении энергии пучка электронов (и, следовательно, глубины их проникновения) от 10 до 5 кэВ эффективность катодолюминесценции снижается на 40—50%. Для лучших катодолюминофоров энергетическая эффективность составляет 0,18—0,22 при ЮкэВ, поэтому можно ожидать, что при тритиевом возбуждении (средняя энергия электронов 5кэВ) эффективность будет не больше 0,1, а светоотдача для люминофоров с желто-зеленым излучением 30—50 лм/Вт. Следует ответить, что, несмотря на высокую светоотдачу, тритиевые источники света не могут обеспечить получение высокого уровня яркости, так как повышение интенсивности возбуждения ограничивается самопоглощением излучения трития. Яркость свечения люминофора, возбуждаемого р-излучением трития, возрастает пропорционально его давлению только в ограниченном интервале давлений, а затем изменяется очень слабо. Величина давления, при котором наблюдается насыщение, завпсит от габаритов баллона. [c.164]

Величина В практически всегда получается уменьшенной вследствие того, что часть света люминесценции может поглощаться в слое фосфора. Поэтому для получения истинного значения выхода катодолюминесценции нужно внести поправку, умножив В на величину - - 1), где — отражение собствен- [c.178]

Для измерения светоотдачи электролюминесцентных конденсаторов необходимо знать две величины поглощенную ЭЛК энергию и излучаемый им световой поток. Последний может быть измерен теми же методами, как и в случае катодолюминесценции. Измерения мощности, потребляемой ЭЛК, представляют значительные трудности. [c.179]

Полученные экспериментальные данные в виде вольт-амперных характеристик, зарегистрированных при различном давлении (в пределах от 10 до 150 Topp) и концентрации метана (в пределах от 0,5 до 25%), позволили установить эмпирическую формулу, описывающую их взаимосвязь с межэлектродным напряжением и током разряда. Указанные экспериментальные данные были проанализированы в сравнении с результатами исследования фазового состава, структурных характеристик и других свойств ГФХО пленок, методами комбинационного рассеяния света, электронной микроскопии, катодолюминесценции и др. [c.197]

Количеств, анализ основан на зависимости интенсивности катоДолюминесценции (1) от кондентрации элемента (С). Относительный и абсолютный пределы обнаружения элементов составляют соотв. 10 — 10 % и 10 —Ю г и могут быть снижены с помощью модуляции электронного пучка, синхронного детектирования аналит. сигнала, а также при охлаждении образца. Градуировочные характеристики С = fiI) имеют низкую воспроизводимость, т. к. на них влияют структура образца, характер взаимод. атомов определяемого элемента с др. атомами в кристаллич. решетке, дефектами в кристалле, разл. носителями электрич. заряда ИТ. п., а также содержание примесей, гасящих люминесценцию. При испольэ. в кач-ве градуировочных зависимостей С = f(X) и С = f(AX), где X и ДХ — соотв. длина волны и ширина спектральной полосы катоДолюминесценции, правильность и локальность анализа повышаются, однако это возможно только нри определении концентраций элемента более 10 -% в тнордых р-рах. Если [c.250]

КАТОДНАЯ ЗАЩИТА, см. Электрохимическая заи/ита. КАТОДОЛЮМИНЕСЦЁНТНЫЙ МИКРОАНАЛИЗ, не-разрушающий метод локального анализа полупроводников и диэлектриков, основанный на катодолюминесценции-разновидности люминесценции, к-рая возбуждается первичным пучком электронов (микрозондом) и возникает вследствие излучат, рекомбинации элеКтронно-дырочных пар или внутр. переходов в люминофорах. Свечение люминофоров м. б. обусловлено как св-вами основы, так и примесями. Спектры излучения разл. люминофоров могут находиться в интервале от коротковолновой УФ до ближней ИК области. Ширина спектральных полос (АХ) варьирует от сотен до долей нм и для мн. материалов уменьшается при охлаждении. [c.355]

Определение концентраций элемента более 10 % в твердых р-рах криста-хюфосфоров возможно по градуировочной характеристике С = /(ДХ). При этом повышается воспроизводимость. правильность и локальность К. м. При линейчатом спектре катодолюминесценции (напр., в случае оксидов РЗЭ) повышается селективность анализа. [c.356]

С помощью соответствующих детекторных систем и спектрометров в РЭМ можно регастрировать электромагн. излучения катодолюминесценцию, тормозное и характеристич. рентгеновские излучения, а также оже-элж1роны. Получаемые при этом изображения и спжгры дают количеств, информацию о локальном элементном составе поверхностных слоев образца и широко применяются в материаловедении (см. Электронно-зондовые методы). [c.440]

Когда некоторые материалы, такие, как диэлектрики и полупроводники, подвергаются электронной бомбардировке, то возникает длинноволновое световое излучение в ультрафиолетовой и видимой части спектра. Это явление, известное как катодолюминесценция, может быть объяснено с помощью зонной структуры твердого тела (рис. 3.51). В таких материалах валентная зона заполнена, т. е. все возможные электронные состояния в ней заняты, а зона проводимости является пустой. Валентная зона и зона проводимости разделены запрещенной зоной шириной Eg. Когда высокоэнергетичный электрон пучка неупруго рассеивается в таком теле, электроны из заполненной валентной зоны могут забрасываться в зону проводимости, оставляя в ней дырки , т. е. отсутствующие электроны, за счет чего образуется электронно-дырочная пара. В сульфиде кадмия ширина запрещенной зоны составляет 2,4 эВ, в кремнии — 1,1 эВ. Если на образец не подано напряжение, разделяющее электронно-дырочную пару, то электрон и дырка могут рекомбинировать. Избыточная энергия, равная энергии запрещенной [c.94]

На рис. 3.52 показаны спектры катодолюминесценции ОаА1А8. Релаксация электронно-дырочной пары может меняться из-за наличия атомов примеси или структурных дефектов, таких, как дислокации, что ведет к изменению энергии и интенсивности излучения, а также времени релаксации. [c.95]

При низком вакууме углерод испаряется в атмосфере аргона при давлении около 1 Па. Атомы углерода претерпевают многократные соударения и рассеиваются во всех направлениях. Этот метод полезен для получения прочных пленок углерода и для нанесения покрытий на образцы ео сложным рельефом поверхности перед анализом 1В режимах рентгеновского микроанализа, катодолюминесценции и отраженных электронов. Однако в общем случае полезность этого способа для образцов, предназначенных для анализа в РЭМ, сомнительна, в частности, потому, что коэффициент вторичной эмиссии для углерода очень мал. Несомненно, что много1 ратное рассеяние и поверхностная диффузия углерода позволяют с большей эффективностью наносить покрытие на шероховатые образцы, и по этой причине этот метод целесообразно применять в тех случаях, когда нельзя наносить покрытие катодным распылением. [c.197]

Разработке катодолюминофоров с синим излучением на основе р. з. э. уделялось и уделяется до сих пор относительно небольшое внимание, в основном из-за того, что имеющийся стандартный синий люминофор для цветного телевидения— ZnS-Ag — является одним из лучших катодолюминофоров. Его энергетическая эффективность близка, согласно теоретическим оценкам [2], к предельной величине, а координаты цветности — к требуемым значениям [52, 64]. Из катодолюминофоров с синим цветом свечения был исследован YV04 Tm [52]. Световой эквивалент его излучения при катодном возбуждении приблизительно вдвое выше, чем у ZnS -Ag. Но, наряду с существенно более низкой энергетической эффективностью катодолюминесценции, координаты цветности YV04-Tm хуже, чем у ZnS-Ag. [c.121]

В сргаей области спектра излучают также люминофоры, активированные Еи +. Была исследована катодолюминесценция фосфатов стронция, боратов кальция, стронция и бария, борофосфатов кальция, стронция п бария, а также многочисленных силикатов и силикатных систем, активированных Eu2+ [56]. Эти люминофоры, как правило, при катодном возбуждении имеют низкие (реже — средние) энергетические эффективности. Наиболее эффективным пз них является 8гз(Р04)2-Еи [2, 48]. [c.121]

Твердые растворы типа 1п1 хА11 Р и А1гОа1 гР также весьма перспективны, но пока только показано, что они имеют высокую эффективность катодолюминесценции. Эффективность электролюминесценции для излучения 550 нм в настоящее время не превышает 10 %. [c.150]

Смотреть страницы где упоминается термин Катодолюминесценция: [c.280] [c.159] [c.82] [c.250] [c.306] [c.355] [c.614] [c.110] [c.58] [c.94] [c.95] [c.95] [c.180] [c.57] [c.72] [c.109] [c.119] [c.119] [c.119] [c.119] [c.127]

Основы и применения фотохимии (1991) -- [ c.82 ]

Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ том 2 (1984) -- [ c.94 ]

Неорганические люминофоры (1975) -- [ c.106 ]

Органические люминофоры (1976) -- [ c.5 ]

Люминесцентный анализ неорганических веществ (1966) -- [ c.11 , c.81 , c.142 , c.147 ]

Физико-химические методы анализа Издание 4 (1964) -- [ c.149 ]

Введение в физическую химию кристаллофосфоров (1971) -- [ c.48 , c.50 ]

Фотолюминесценция жидких и твердых веществ (1951) -- [ c.28 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология