Нарастание - свечение
Cтраница 2
 |
Кривые нарастания и затухания люминесценции.| Зависимость длительности затухания свечения люминофора. [16] |
При возбуждении катодным пучком люминофоров, люминесценция которых вызвана переходом внутри центра, затухание подчиняется иногда экспоненциальному закону. В ряде случаев этот закон сохраняется только на ранних стадиях. Следует отметить, однако, что скорость нарастания свечения и затухания не зависит от условий возбуждения и температуры. На дальних стадиях процесс затухания может подчиняться гиперболическому закону. [17]
Рассмотренный вид кривых-нарастания и затухания свечения свидетельствует о наличии лишь одного длительного процесса свечения. Для процессов мономолекулярного типа нарастание и затухание свечения, как мы видели ( § 21), имеет экспоненциальный ход. В первые моменты, особенно при очень слабом возбуждении, здесь должен происходить медленный подъем интенсивности, который в дальнейшем ускоряется, вследствие чего кривая нарастания свечения меняет свою кривизну. [19]
В этом случае импульс имеет прямоугольную форму. Для лучшего определения такого импульса на диск проектируют не изображение источника света, а изображение равномерно и ярко освещенной щели. Нарастание свечения при прохождении вещества вдоль промежутка а идет по некоторой нарастающей кривой, форма которой зависит от закона высвечивания вещества. [20]
Метод применим и для спектрографирования до 1 6 а. На рис. 241 кривая 1 изображает нарастание свечения ZnS-Си - фосфора при возбуждении ультрафиолетовыми лучами; кривая 2 - возбуждение того же фосфора, но предварительно подвергавшегося действию инфракрасного света; окончательная яркость во втором случае имеет прежнее значение, однако достигается много позже; кривая 3 - возбуждение фосфора при одновременном действии ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Фосфоры типа CaS-Pb, дающие в возбужденном состоянии под действием инфракрасных лучей вспышку, свойством инерционного тушения не обладают. Это различие в поведении фосфоров двух типов объясняется тем, что под действием инфракрасных лучей у невозбужденного ZnS-Си - фосфора выделяются электроны; их появление доказывается возникновением фотопроводимости. У CaS-Pb - фосфоров фотопроводимость под действием инфракрасных лучей возникает лишь в том случае, если они предварительно были возбуждены ультрафиолетовыми лучами. [21]
Описанные соотношения интенсивностей излучения полос цинка и марганца ясно указывают на существование конкуренции между этими полосами, черпающими свою энергию из общего источника. Во всех случаях свечение марганца развивается ранее свечения Zn. Лишь после насыщения значительной части центров свечения марганца вступают в действие центры свечения цинка. Однако коэффициент использования энергии возбуждения, поступающей в центры свечения марганца, далеко не одинаков в разных фосфорах. Из рис. 230, а и б видно, что при малой концентрации Мп коэффициент использования энергии возбуждения мал; сравнение рис. 230, а и б показывает, что при введении Мп в количестве 10 - 4 г / г происходит сильное ослабление свечения цинка, не сопровождающееся эквивалентным нарастанием свечения марганца, полоса которого даже при наиболее интенсивном возбуждении ( рис. 230, б) остается мало заметной. Таким образом, Мп в этих фосфорах оказывается ядом или тушителем свечения цинка. [22]
Длительности возбужденных состояний и законы нар а станин и затухания свечения. Длительность свечения вещества, определяемая длительностью возбужденного состояния вещества, уже использовалась нами для выяснения природы свечения. Постепенный переход вещества из возбужденного состояния в невозбужденное проявляется в постепенном затухании свечения по прекращении возбуждения. Характер затухания в значительной степени вскрывает кинетику процессов высвечивания и их природу. Законы нарастания свечения при начале возбуждения, как показывает математический анализ явлений, непосредственно связаны с законами затухания и наравне с последними могут служить для установления характера процессов, обусловливающих свечение люминофора. [23]
Взаимодействие сводится к тому, что между обоими свечениями возникает конкуренция в использовании поглощенной энергии. Опыт показывает, что поглощение происходит главным образом в решетке кристалла. Поглощение возбуждающего света непосредственно атомами марганца или цинка не исключено, но не играет основной роли в балансе свечения фосфора. Из мест поглощения энергия передается к центрам свечения. При этом из опыта следует, что центры свечения марганца обладают преимуществом при получении энергии и, присутствуя в фосфоре в очень ограниченном количестве, насыщаются уже при сравнительно незначительных интенсивностях возбуждения. Затем начинается интенсивный перенос энергии возбуждения на центры свечения цинка. Эти представления вытекают из хода нарастания оранжевого свечения Мп и голубого свечения Zn при повышении интенсивности возбуждения. Если рассматривать нарастание каждой полосы в отдельности, то легко обнаруживается, что их яркость1 непропорциональна интенсивности возбуждения. Сначала быстро возрастает яркость желтой полосы Мп, затем эта полоса достигает насыщения ( рис. 230) и уже более не увеличивает своей яркости на протяжении всего последующего увеличения интенсивности возбуждения. Голубая полоса Zn, наоборот, сначала растет медленно, затем, после насыщения желтой полосы, начинает расти очень быстро. [24]
Рост яркости прекращается в тот момент, когда интенсивность возбуждения становится равной интенсивности излучения, что наступает несколько ранее выхода вещества из полосы возбуждения. Если ослабление возбуждения идет медленно и длительность его составляет значительную долю 1, то начало затухания заметно сдвигается внутрь полосы возбуждения и определение его требует специального рассмотрения. Здесь изображено изменение интенсивности свечения магпий-фторгермапата ( активированного Мп) в течение кратковременных импульсов возбуждения, имевших форму, близкую к треугольной. Жирные кривые-интенсивность свечения J. Вследствие большой скорости затухания максимум излучения здесь сильно сдшшут внутрь полосы возбуждения. За соответствует участкам жирных кривых внутри полосы возбуждения, отграниченной штриховым пунктиром. При температуре 175 С затухание становится более быстрым; сдвиг максимума излучения к центру возбуждении увеличивается. Качественно сходно, но в деталях еще более сложно нарастание свечения в полосе возбуждения при гиперболическом заколе затухания; рассмотрение этого процесса при сложной форме возбуждающего импульса представляет значительные трудности. [25]
Страницы: 1 2