ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Величина яркости как индивидуальная особенность люминофора из "Катодолюминесценция" Сумма наблюдений по люминесценции различных соединений приводит к выводу о существовании глубокой разницы в механизме свечения типичных кристаллов и отдельных молекул, находящихся в газовой фазе, в растворах или в твёрдых, преимущественно органических, соединениях. Свечение отдельных молекул удовлетворительно интерпретируется на основе молекулярных спектров, если принять во внимание взаимодействие излучающего комплекса с окружающим его силовым полем. Механизм излучения в кристаллах (изоляторах или полупроводниках) значительно сложнее. Излучающий колшлекс в них настолько модифицирован периодическим полем кристалла, что привычные энергетические схемы изолированных атомов или молекул уже не могут быть использованы для интерпретации механизма свечения. Эти кристаллические люминофоры представляют, однако, особенный интерес для тех1шки. Все бе. исключения технические катодолюлаинофоры принадлежат именно к данному классу соединений. [c.46] Катодолюминесценция жидкостей изучена чрезвычайно слабо. Причиной служит чисто экспериментальная трудность работы. Изучение их возможно только с трубкой Ленарда, так как работа в вакууме исключена высокой упругостью пара и малой стойкостью жидких соединений. Естественно, что подавляющее число наблюдений относится к излучению твёрдых люминофоров. [c.46] Выводы о влиянии физико-химических свойств люминофора на яркость, полученные при изучении фотолюминесценции, могут быть почти безоговорочно перенесены на катодный процесс. Следует, однако, заметить, что кпд обоих видов возбуждения весьма различен у некоторых люминофоров сложного состава возбуждение электронным лучом вызывает иные полосы излучения, чем при возбуждении светом. Есть, наконец, люминофоры, которые при хорошей катодолюминесценции почти совершенно не возбуждаются светом, если он не очень кopoткoвoJи o-вой. Примером их может служить активированный марганцем фторид магния. Как в случае более изученной фотолюминесценции, яркость катодолюминофоров определяется в первую очередь типом кристаллической структуры, природой слагающих решётку атомов и характером самого излучающего атома. [c.47] Особенности кристаллической структуры в отношении размеров и совершенства элементарных кристалликов оказывают исключительно большое влияние на яркость. Лучшим примером служит быстрый рост яркости при переходе от аморфного состояния к кристаллическому. Необходимость термической обработки для получения препаратов с высокой люминесцентной способностью прямо указывает на процесс перекристаллизации как на фактор, повышающий вероятность оптических переходов в кристалле [289,321, 254, 290]. Исключения из этого правила почти неизвестны многочисленные примеры положительного влияния приведены во второй части книги. [c.48] Переходя к роли химического состава решётки, следует отметить, что ци]и и отчасти его гомологи в периодической системе вследствие особенностей атомной структуры отличаются в своих соединениях особенно высокой люминесцентной способностью. Тем не менее, при учёте индивидуальных свойств препарата как регулирующего яркость фактора, нельзя переоценивать значения химизма, противопоставляя его физическим свойствам люминофора. Две кристаллические модификации сульфида цинка (вурцит и сфалерит) при тождественности химического состава обладают несколько различной люминесцентной способностью. Ещё более бросается в глаза такая разница у а-, р- и у-виллемита (синий, жёлтый и красный виллемит). Лучшей иллюстрацией несостоятельности одного химического подхода служат выводы одной из последних работ Леверенца [162]. Она касается связи люминесцентной способности атомов с их положением в периодической системе. Приведённые в работе примеры наглядно показывают, что возникновение и течение люминесцентного процесса не определяются только теми свойствами слагающих соединение элементов, которые в простейшей форме подчинены закономерностям периодической системы. [c.49] Роль химизма тем не менее достаточно велика и лучше всего выражается в зависимости люминесценции от наличия в решётке фосфора чуждых ей, загрязняющих атомов. Влияние их на яркость может быть как положительным, так и отрицательным. [c.49] Обе кривые рис. 8 сняты при возбуждении люминофора развёрнутым электронным лучом. В свечении препарата учитывалась, таким образом, не только яркость в момент возбуждения, но и послесвечение за время кадра (0,04 сек.). Проверенные данные о раздельном поведении обеих составляющих свечения отсутствуют. Наблюдения велись со светофильтром, и в ходе кривых исключена яркость голубой полосы самого цинка, прогрессивно падающая с увеличением концентрации меди и марганца. [c.53] Зависимость яркости свечения от концентрации активатора ещё не поддаётся теоретическому расчёту. Наличие плоского максимума на концентрационной кривой сначала приписывалось поглощению излучения поверхностными слоями активатора, атомы которого по той или другой причине лишены способности излучать, но в полной мере сохраняют свою поглощательную способность. Основанное на этом принципе уравнение удовлетворяет катодолюминесценции марганца в фосфате кальция, но не оправдывается на других люминофорах [38, 40]. Позже предполагалось, что в случае близкого расположения двух атомов активатора поля их перекрывают друг друга и взаимно понижают излучательную способность [214]. На основе обеих идей было дано уравнение, удовлетворительное для люминесценции уранила во фторидах кальция и натрия [184]. Оба уравнения, однако, в равной мере не обладают универсальностью и не приложимы к любым концентрационным кривым. Взаимоотношение между активатором и трегером усложнено рядом привходящих, трудно контролируемых в эксперименте факторов. Для определения эффективного радиуса действия атома активатора в каждом частном случае необходимо учитывать форму внедрения чуждых атомов в решётку, равномерность их распределения и степень взаимодействия энергетического спектра включения с потенциальньш полем кристалла. [c.53] Яркости наилучших представителей каждого из вышеприведённых классов относятся друг к Другу, как 100 28 2. Первая цифра отвечает яркости сульфида цинка, активированного медью (2п8. Си), наиболее яркого из всех чистых и изоморфно замещённых сульфидов. Вторая — относится к ортосиликату цинка — виллемиту, активированному марганцем (/ п.БчО .Мп). Третья цифра характеризует излучение во. шфра.чата кальция — шеелита (Са 04), который принадлежит к числу наиболее широко используемых вольфраматов. Излучение первых двух катодолюминофоров по спектральному составу очень близко, и отношение яркостей до известной степени характеризует отношение энергетической отдачи. Малая визуальная яркость вольфрамата является результатом как низкого кпд, так и сдвига криво излучения в коротковолновую часть спе1стра. [c.54] Вернуться к основной статье