Рекомбинация электронов с положительным

Поэтому плазмой считают динамическую систему беспрерывно перемещающихся атомов, электронов, положительных ионов, атомных ядер с протеканием процессов ионизации и рекомбинации атомов и ионов. [c.165]

Представим себе фрагмент валентной зоны (рис. ХХ-2, а). Минусы — валентные электроны плюсами условно обозначены положительно заряженные атомные остовы. При переходе хотя бы одного электрона из валентной зоны в зону проводимости в данном узле кристаллической решетки создается избыток положительного заряда (рис. ХХ-2, б). Об этом говорят, что здесь образовалась вакансия (для электрона), или дырка . Эту дырку может заполнить электрон соседнего атома (рекомбинация электрона с дыркой), но тогда такая же дырка возникнет в новом месте (рис. ХХ-2, в и г). Под действием [c.456]

ЭТОГО Процесса низок вследствие уменьшения вероятности теплового отрыва электрона от возбужденного /-центра при этих температурах. Освобождающиеся электроны аннигилируют с захваченными положительными дырками. Подобным же образом облучение в l/i-полосе вызывает ослабление V- - и /-полос одновременно, так как оно облегчает рекомбинацию электронов и дырок. В спектре кристаллов, облученных рентгеновскими лучами при температурах, слишком высоких для того, чтобы l/i-центры оставались устойчивыми, обнаруживаются V - и Vg-полосы. 1 2-центры также разлагаются при облучении в /-полосе, но 1/3-центры при этих условиях гораздо более устойчивы. При нагревании до комнатной температуры первой исчезает . -полоса (одновременно исчезает часть /-полосы), но Vg-полоса ослабляется только при более высоких температурах. Облучение в Уд-полосе вызывает только временное ослабление этой полосы, если кристалл не облучается одновременно в /-полосе. Эти факты согласуются с предположением Зейтца [23] о том, что Vg- и Кз-центры состоят соответственно из дырки, захваченной двумя катионными вакансиями, и двух дырок, захваченных двумя катионными вакансиями. Большая стабильность Уз-центра и явное отсутствие тенденции к захвату им электрона объясняются тем, что в этом случае образуется устойчивая конфигурация из молекулы галогена, по сторонам которой находятся вакансии двух катионов. Наблюдаются также полосы, возникающие вследствие поглощения в i/4-центрах, аналогичных УИ-центрам. Когда кристаллы галогенидов щелочных металлов окрашиваются при температуре жидкого гелия, появляется резко выраженная полоса поглощения (Я-полоса [58]) в непосредственной близости к той области длин волн, где должна была бы быть Vi-полоса (около 3,59 эв в КС1). Облучение в /-полосе ослабляет ее и одновременно, но медленно ослабляет Я-полосу. При нагревании до 78°К Я-полоса исчезает и появляется l/i-полоса. Таким образом, Я-центр состоит из положительной дырки, захваченной парой вакансий. [c.113]

Основные процессы, протекающие в детекторе по захвату электронов,упрощенно представлены на рис.1. Ионизирующая радиация от радиоактивного источника, в данном случае—источника Р-частиц, образует ионные пары после столкновения с молекулами газа-носителя М. Р-частица обычно обладает достаточной энергией для образования тысяч этих пар до того, как иссякнет его энергия. Таким образом, внутри камеры детектора генерируется большое число электронов. Если отсутствует электрическое поле, которое заставляет электроны двигаться к аноду, то число электронов будет продолжать увеличиваться, однако одновременно могут происходить процессы рекомбинации с положительно заряженными ионами. В конечном итоге будет устанавливаться равновесие и плотность электронов останется постоянной. Потери электронов из-за их оседания на стенках камеры детектора или их уноса с потоком газа-носителя незначительны по сравнению с потерями за счет рекомбинации. Приложением небольшого градиента напряжения на камеру при помощи внутренних электродов заставляют двигаться электроны по направлению к аноду, а полученный ток монлно использовать для измерения относительной плотности электронов. Если молекула, имеющая химическое сродство к свободным электронам, приблизится к одному из них и если электрон движется достаточно медленно, чтобы произошел его захват, то в результате образуется отрицательный ион. Этот ион также может рекомбинироваться с положительным ионом. [c.237]

Сплошной бесструктурный фон появляется, главным образом, вследствие излучения электронов, возникающего при их рекомбинации с положительными ионами (свободно-связанные переходы) или при торможении их в электрическом поле ионов (свободно-свободные переходы) [838]. Спектр такого излучения является непрерывным. Известный вклад в появление сплошного фона могут вносить и другие процессы рекомбинации, однако оценить величину этого вклада затруднительно [191]. Кроме того, дополни- [c.130]

В 1947 году автор [121] впервые начал развивать представления о том, что свечение фотохимически окрашенных щелочно-галоидных кристаллов обусловлено процессами рекомбинации электронов и положительных дырок, локализующихся при возбуждении на электронных и дырочных уровнях захвата, существующих в реальном кристалле при отсутствии в нем какой-либо активирующей примеси. [c.139]

Выделяющаяся впоследствии энергия при рекомбинации электрона и положительной дырки может, наоборот, обусловить переход иона активирующей примеси в возбужденное состояние и вызвать таким образом излучение при возвращении иона из возбужденного в основное состояние. Такой механизм возбуждения фосфоресценции, исключающий процессы непосредственной ионизации активаторных центров, позволяет объяснить не только возможность возбуждения фосфоресценции светом в области коротковолновых полос (переход >- Pi), но и понять установленный рядом авторов факт возбуждения фосфоресценции [338—340] под действием света, соответствующего длинноволновым активаторным полосам поглощения (переход [c.245]

Противоречие между двумя указанными заключениями, каждое из которых представляется достаточно обоснованным, может быть устранено, если представить себе иной механизм послесвечения, учитывающий не рекомбинацию электронов с ионизованными центрами свечения, а рекомбинацию электронов с положительными дырками с последующей трансформацией энергии рекомбинации в энергию возбуждения центров свечения. [c.247]

Идея об основной роли процессов рекомбинации электронов и положительных дырок в явлениях люминесценции чистых окрашенных щелочно-галоидных кристаллов была впервые высказана автором в 1947 году [72]. В этих кристаллах процессы рекомбинации электронов и положительных дырок сопровождаются люминесценцией с небольшим выходом относительно F -центров. Впоследствии эта точка зрения развивалась в ряде работ, посвященных исследованию люминесценции чистых кристаллов щелочно-галоидных соединений [134, 142, 205, 221, 228, 231, 232]. Аналогичный механизм предложен в последнее время также для объяснения свечения типичных фосфоров [234, 233]. [c.247]

Таким образом, в чистых фотохимически окрашенных кристаллах щелочно-галоидных соединений свечение обусловлено рекомбинацией электронов и положительных дырок, а при введении в кристалл активирующей примеси энергия рекомбинации электронов и дырок может быть трансформирована в энергию возбуждения центров свечения. Поэтому послесвечение этих фосфоров можно рассматривать как особый вид сенсибилизованной люминесценции. Подобное предположение было высказано впервые Дж. Франком в 1948 году [344]. По идее Франка электрон и дырка во время рекомбинации представляют собой резонатор переменной частоты. Благодаря внутренней конверсии потенциальная энергия системы электрон -f- дырка превращается в колебания решетки, и когда колебательная энергия последней достигает уровня, находящегося в резонансе с энергией возбуждения активатора, становится возможным переход активирующей примеси в возбужденное состоя- [c.247]

Рис. 129. Схема процесса возбуждения активаторного центра (справа) свечения посредством передачи энергии рекомбинации электрона с положительной дыркой (слева) (344).

В действительности указанные явления обусловлены, по-видимому, другими причинами. Совершенно очевидно, что вероятность трансформации энергии рекомбинации электрона и дырки в энергию возбуждения активирующей примеси должна зависеть от концентрации последней. В частности, от концентрации активатора должна зависеть вероятность локализации положительной дырки вблизи иона активирующей примеси. В связи с этим фосфоресценция может практически отсутствовать при малых концентрациях активирующей примеси. [c.249]

В случае рекомбинации свободного электрона и свободной положительной дырки следует учитывать также возможность участия экситонов в процессах возбуждения центров свечения. В этом случае процесс рекомбинации электрона и положительной дырки [c.249]

Считалось, что при рекомбинации такого положительного иона с электроном или отрицательным ионом образуется нейтральный молекулярный комплекс, в котором происходят химические и другие превращения за счет энергии, выделенной при нейтрализации зарядов. Так, например, реакция полимеризации бутана представлялась следующей схемой [c.347]

Разновидностью ионизационных преобразователей являются детекторы электронного захвата, применяемые для детектирования веществ с сильным электронным сродством Такие газы или пары, попадая в ионизационную камеру детектора, при столкновении с электронами образуют отрицательные ионы. Скорость рекомбинации между положительными и отрицательными ионами в 10 —10 раз больше, чем между положительными ионами и электронами. Поэтому присутствие газа или пара, способного захватывать свободные электроны, легко обнаруживается по резкому уменьшению ионного тока в камере. Наиболее распространенными газами-носителями для детекторов этого типа являются неон, азот и водород. [c.160]

Причина более низкой предельной концентрации стабилизированных электронов но сравнению с концентрацией радикалов состоит прежде всего в том, что рекомбинация электронов с положительным ионом происходит более эффективно, чем рекомбинация нейтральных радикалов, из-за наличия в первом случае электростатического [c.105]

Образование активных радикалов ОН и Н можно рассматривать как вторичный процесс рекомбинации ионов >0Н+ и протонов с электронами. Роль неравновесной положительно заряженной дырки выполняет протон. При таком механизме для молекул с большим сродством к протону сохраняются основные закономерности первого механизма, т. е. механизма рекомбинации электрона с дыркой, захваченной молекулой. Если же сродство молекулы к прогону невелико, то образование радикалов в этом случае — маловероятный процесс. [c.430]

В области А при низком напряжении лишь часть первоначально образовавшихся носителей заряда достигает электродов в результате рекомбинации электронов и положительно заряженных ионов или положительно и отрицательно заряженных ионов часть носителей теряется. В этой области работают все варианты ионизационных детекторов. [c.428]

Поглощение возбуждающего света происходит в основном веществе (рис. 14.4.83,.а, б). В результате возбуждеЕшя электрон ё из заполненной валентной зоны переходит в зону проводимости (рис. 14.4.83, а, б I), а на его месте в валентной зоне образуется дырка, обладающая свойствами положительного заряда е" и способная передвигаться по валентной зоне. Передвижение дырки осуществляется в результате быстрого последовательного обмена электронами между соседними ионами валентной зоны. Если уровень активатора располагается вблизи от валентной зоны, то электрон с активатора рекомбинирует с дьфкой. Она всплывает и локализуется на его уровне (рис. 14.4.83, а, б П). В результате рекомбинации электрона е, попавшего в зону проводимости, с дыркой активатора е (рис. 14.4.83, а, б 111) возникает кратковременное свечение. Однако электрон, оказавшийся на нижнем уровне зоны проводимости, может перейти на локальный уровень (безызлучательный переход рис. 14.4.83, б, IV). Переход с локального уровня непосредственно на невозбужденный уровень активатора невозможен. Чтобы попасть на уровень активатора, электрон сначала должен вернуться назад в зону проводимости, для чего ему необходимо сообщить дополнительно небольшую порцию энергии. Запасенная электронами на ловушках энергия (так называемая запасенная светосумма) может быть освобождена при нагревании кристаллофосфора или облучении его ИК-светом. При помощи энергии, сообщенной извне (тепловой или лучистой), захваченный ловушкой электрон возвращается в зону проводимости (рис. 14.4.83, б, V), а затем рекомбинирует с положительно заряженным ионом активатора (дыркой), вызывая его люминесценцию. Люминесценция, отве- [c.509]

Мы видели, что перенос энергии в газах может проис.ходить без диссоциации за счет переноса заряда и переноса возбуждения. Аналогичные процессы могут происходить и в конденсированных фазах. Однако высказано предположение [9, 32, 33], что рекомбинация электрона с положительным ионом может происходить в этих условиях за столь короткое время (<С Ю - сек.), что явление переноса заряда становится несущественным, и следует учитывать лишь перенос возбуждения. Аргументы против этой точки зрения приведены Плацманом [34], и вопрос остается в настоящее время окончательно не решенным. Очевидно, что не все вырванные электроны рекомбинируют быстро, поскольку облученные полимеры сохраняют повышенную электропроводность в течение нескольких дней и даже недель (стр. 79). [c.70]

Присутствие в пламени солей металлов оказывает существенное влияние на скорость рекомбинационных процессов. Ньюстабб [156] показал, что свинец в водородном пламени фактически ионизирован, но тогда очевидно, что он должен обладать такой же способностью образовывать электрон, как и натрий в ацетиленовом пламени. Он объясняет этот экспериментальный факт двояко во-первых, собственная ионизация в зоне реакции ацетиленовых пламен, безусловно, много больше, чем при горении смеси водорода с кислородом во-вторых, возможен процесс, в котором свинец непосредственно передает свой электрон положительному иону, возникающему в пламени. Такой процесс эффективнее, чем тримолекулярная рекомбинация электрона с атомом свинца, поэтому ионы свинца можно наблюдать на некотором расстоянии от зоны реакции. [c.260]

Мольнар обнаружил в облученном рентгеновскими лучами КС1 как /-, так и М-полосы и заметил, что при освещении в / -полосе М-полоса несколько усиливается и появляются i -полосы. В стехиометрических солях при облучении всегда наблюдается некоторое уменьшение общего числа центров, обусловленное рекомбинацией электронов и положительных дырок. Облучение в М-полосе вызывает усиление F-, R - и R -nom . за счет Л4-полосы, но -полосы устойчивы при облучении соответствующими длинами волн. Отсюда, ясно, что R- и Л4-полосы обусловлены различными комбинациями электронов с вакансиями. [c.111]

Собирание электронов анодом должно соответствовать эмиссии электронов из катода, так как ток непрерывно течет во внешней цепи. Однако катод не способен эмитировать электроны спонтанно, поскольку его температура ниже (<1200°) и термоэмиссия ничтожна (для Р1 < 10 а/сж2). Таким образом, единственным способом, каким электрон может реализовать работу выхода из металла, является рекомбинация с положительными ионами на поверхности. В связи с тем что ток, проходящий через ячейку, обусловлен этой вынужденной рекомбина- [c.19]

Но в таком случае свечение может возникнуть как в результате рекомбинации свободного электрона с локализованной положительной дыркой, так и наоборот — вследствие рекомбинации свободной дырки с локализованнным электроном. Поэтому без дополнительных исследований и анализа экспериментальных данных невозможно однозначно ответить на вопрос о том, обусловлен ли данный пик термовысвечивания освобождением из центров захвата электронов или освобождением положительных дырок. В следующих главах данной работы будет показано, что и в случае типичных щелочно-галоидных фосфоров процессы рекомбинации электронов и положительных дырок играют существенную роль в их фосфоресценции и в термовысвечивании. Поэтому указанная выше неоднозначность относится также и к активированным щелочно-галоидным фистал-лофосфорам. [c.127]

Второе фундаментальное предположение, положенное в основу схемы рис. 58, заключается в том, что люминесценция фотохимически окрашенных кристаллов щелочно-галоидных соединений, не содержащих посторонних активаторов, не обусловлена наличием в кристалле каких-либо случайных примесей, а является свойством чистого вещества и связана с рекомбинацией электронов и положительных дырок, освобождаемых с локальных уровней захвата. Такой механизм будем для краткости называть электронно-дырочным механизмом свечения. Все приведенные вьш1е данные подтверждают, что люминесценция фотохимически окрашенных кристаллов щелочно-галоидных соединений обусловлена подобными электронно-дырочными процессами. [c.140]

Морриш и Деккер (221] исследовали затухание и спектральный состав свечения рентгенизованных кристаллов бромистого калия в видимой области и пришли к выводу, что свечение этих кристаллов обусловлено рекомбинацией электронов, освобождаемых из F- и f -центров, с положительными дырками. При этом они полагают, что непосредственная рекомбинация без освобождения электрона или положительной дырки невозможна. [c.140]

Даттон и Маурер [134] исследовали термическое высзечивание кристаллов КС и КВг, рентгенизованных при низкой температуре. Одновременно ими проводились также измерения зависимости силы тока от температуры в этих кристаллах и изменение их спектров поглощения во время нагревания. В случае КС1 авторы обнаружили два основных пика для силы тока при—145°С и—68°С, т. е. при тех же температурах, при которых наблюдаются максимумы пиков термовысвечивания. Они полагают, что первый пик обусловлен освобождением положительных дырок из V,-центров и их рекомбинацией с электронами, локализованными в f-центрах, а второй пик вызван освобождением электронов из / -центров и их рекомбинацией с локализованными дырками, т. е. в обшем свечение приписывается рекомбинации электронов и положительных дырок. [c.140]

Гормлей и Леви 1142], исследовавшие термическое высвечивание фотохимически окрашенных кристаллов щелочно-галоидных соединений в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра, также пришли к выводу, что свечение этих кристаллов обусловлено рекомбинацией электронов и положительных дырок и не связано с наличием в кристалле каких-либо случайных примесей. При этом авторы полагают, что люминесценция в ультрафиолетовой области обусловлена рекомбинацией свободных электронов с локализованными положительными дырками, а в видимой области, наоборот, рекомбинацией свободных положительных дырок с локализованными электронами. [c.141]

Следует отметить, что в последнее время некоторыми авторами [233, 234] для объяснения люминесценции типичных фосфоров предложена схема, которая совершенно аналогична схеме (рис. 58), впервые предложенной автором для интерпретации явлений люминесценции чистых щелочно-галоидных кристаллов. Так, Ламбе и Клик [233] в отличие от общепринятой точки зрения, согласно которой в типичных фосфорах (активированные сернистые соединения цинка и кадмия) люминесценция возникает в результате рекомбинации свободных электронов с ионизованными центрами свечения, полагают, что акт излучения происходит в результате рекомбинации свободной положительной дырки с локализованным электроном. При этом предполагается, что электронные уровни захвата обусловлены активирующей примесью, а дырочные уровни захвата присущи основанию фосфора. Именно поэтому спектр свечения определяется активирующей примесью. По модели Ламбе и Клика механизм явления в целом сводится к следующему. В результате возбуждения в валентной зоне возникают свободные положительные дырки, а в верхней зоне — электроны проводимости. Последние захватываются локальными уровнями, обусловленными активатором, а положительные дырки локализуются на дырочных уровнях захвата. По мере освобождения положительных дырок они рекомбинируют с локализованными электронами с испусканием света. Ламбе и Клик приводят ряд экспериментальных данных, подтверждающих эту схему. [c.142]

При такой неопределенности представлений о структуреЛ -центров трудно приписывать определенные полосы свечения к определенным электронным переходам. Однако можно считать несомненно доказанным, что люминесценция фотохимически окрашенных кристаллов щелочно-галоидных соединений обусловлена рекомбинацией электронов и положительных дырок, образующихся в кристалле в процессе фотолиза и локализующихся на электронных и дырочных уровнях захвата. [c.147]

На основе полученных данных о рекомбинационном свечении щелочно-галоидных кристаллофосфоров казалось вполне естественным предположение о том, что в результате возбуждения происходит ионизация самих центров свечения. При этом мыслилось, что в случае селективного поглощения света самим активатором возбуждающий свет производит фотоионизацию центров свечения непосредственно. В случае же поглощения света основным веществом решетки ионизация центров свечения происходит в результате захвата положительных дырок ионами активатора. Излучение фосфора гриписыва-лось последующему процессу рекомбинации электронов с ионизованными центрами свечения. Для объяснения идентичности спектров флуоресценции и фосфоресценции пришлось ввести дополнительную гипотезу о двухстадийности этого процесса предполагалось, что сначала электрон безызлучательно переходит на уровень возбуждения ионизованного центра, после чего лишь переходит на основной уровень с испусканием света. [c.240]

Второй вопрос касается плотности тока на аноде. Что означает размер анодного пятна, и почему плоптадь пятна при более высоких давлениях не равна площади сечения положительного столба Одной из главных причин является то, что площадь сечения положительного столба определяется главным образом процессами радиальной диффузии и рекомбинации электронов и ионов в плотной внешней зоне газа, тогда как площадь пятна определяется теплопроводностью металла электрода и испарением. Потенциалы ионизации и возбуждения паров электрода обычно меньше, чем соответствующие величины для газов, и плотность пара вблизи пятна больше, чем плотность газа. Расслютрим положительный столб постоянного диаметра, простирающийся вправо от поверхности анода, которая находится вначале при комнатной температуре. Электроны бу- [c.292]

Поглощение рентгеновских лучей сопровождается ионизацией атомов вещества. Фотоэлектроны, возникшие в результате действия квантов излучения, обладают энергиями, достаточными для дальнейшей ионизации атомов при столкновениях с ними. Так, например, каждый квант излучения Си)(а с длиной волны 1,54 А передает фотоэлектрону энергию, при помощи которой он может ионизировать более 300 атомов аргона. Таким образом, при пропускании рентгеновских лучей через газ создается большое число свободных электронов и положительных ионов. Одновременно, конечно, происходит и обратный процесс присоединения потерявших скорость электронов к положительным ионам (рекомбина-ция). В стационарном состоянии (при 0 постоянной интенсивности рентгенов-ских лучей) количество пар электрон— положительный ион, создаваемых в единицу времени, равно числу актов О рекомбинации. [c.165]

По-видимому, наблюдаемые изменения спектра ЭПР под действием видимого света можно объяснить тем, что первоначально в полимерах при 77 К наряду с радикалами стабилизируются другие парамагнитные частицы. Вероятно, такими частицами являются анион-радикалы, которые представляют собой электроны, захваченные полярными группами полимера или какими-нибудь дефектами матрицы. На это указывает зависимость наблюдаемого эффекта от наличия или отсутствия полярных групп в полимерах. Исчезновение анион-радикала может произойти при облучении видимым светом в результате отрыва электрона от акцептора и его последуюш ей рекомбинации с положительным ионом, что приведет либо к испусканию кванта света, т. е. к фоторадиолюминесценции по реакции -f- е М Av, либо к образованию свободных радикалов [c.216]

Рекомбинация электронов с положительными ионами не приводит, по-видимому, при облучении насыщенных углеводородов в твердой фазе к образованию алкильных радикалов. Это следует из того, что фоторекомбинация электронов, стабилизированных в 7-06-лученном 3-метилпентане, не изменяет концентрации алкильных радикалов [21, 120]. Введение веществ, захватывающих медленные [c.169]

Исчезновение стабилизированных электронов при нагревании облученных спиртов происходит иначе оно не сопровождается образованием спиртовых радикалов [21, 143] и присутствие акцепторов электронов ускоряет этот процесс [21]. По-видимому, происходит выход электронов из ловушек и последуюш,ая их рекомбинация с положительными ионами. При облучении кристаллических спиртов электроны не стабилизируются, вероятно, из-за малой концентрации дефектов. Что с ними происходит, точно не известно, но они, вероятно, не принимают астия в образовании спиртовых радикалов. [c.221]

Мне хотелось бы обратить внимание на то, что если не обходить известного физического факта — электропроводности жидких диэлектриков под облучением, а наоборот, считать, что некоторая доля электронов уходит от ионов, можно объяснить некоторые экспериментальные данные, которые известны в области радиационной защиты и сенсибилизации. Предположим, что электрон уходит от иона в результате пер вичиого элементарного акта и затем в жидкости происходит диффузия ионов и электронов. Положительный или отрицательный заряд может быть захвачен молекулой с большим сродством к тому или другому виду заряда, и после этого рекомбинация ионов будет происходить с меньшим энергетическим выходом. Другая возможность состоит 1В том, что рекомбинация успеет произойти до того, как дырка или электрон будут захвачены. Вопрос при такой постановке сводится к оценке того, какие концентрации акцептора достаточны, чтобы при разумных мощностях дозы, с которыми обычно ведется работа, успевали происходить акты захвата. Оценим это с помощью самых простых кинетических уравнений, ибо думаю, что теоретические усложнения при тех реальных экспериментальных сведениях, которые мы имеем, пожалуй, скорее запутывают вопрос, чем проясняют его. [c.176]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология