Рентгенолюминесценция

Cтраница 3

Возбуждение свечения производится собственно этими вторичными электронами. Между прочим, при люминесценции, вызванной рентгеновыми лучами - рентгенолюминесценции также основную роль играют вторичные электроны, выбитые этими лучами. Дальнейшее протекание процесса не вполне ясно, но при катодолю-минесценции явно сказывается большая концентрация энергии возбуждения в малом объеме кристалла. [31]

Спектроскопия эмиссии рентгеновских лучей является наиболее эффективным методом анализа состава пленок. В этом методе ( также называемом вторичной эмиссией рентгеновских лучей, рентгеновской спектрохимией, рентгенолюминесценцией) образец облучается интенсивным рентгеновским пучком с помощью рентгеновской трубки. Первичное рентгеновское излучение возбуждает элементы в образце, и они излучают свои характеристические вторичные рентгеновские спектральные линии. Вторичный рентгеновский пучок направляется в спектрофотометр, где дифрагируется кристаллом. В некоторых случаях вместо него используются радиационные фильтры или спектральные дискриминаторы энергии. Измеряется интенсивность выбранного излучения, которая приписывается концентрации элемента. Элементы от Na до Ti ( 2 от11 до 22) требуют вакуумных или гелиевых спектрометров, так как их излучение поглощается в воздухе. Элементы более легкие, чем Z 11, могут быть легко определены. Метод спектроскопии эмиссии рентгеновских лучей измеряет количество элемента в массе на единицу площади, исходя из которого доллшы быть подсчитаны процентное содержание и толщина. Используются площади от нескольких квадратных миллиметров до 5 см - при толщинах пленки от 100 А до 1 мкм. По известной толщине может быть определена плотность пленок. [32]

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. [33]

Следствием рассмотренных процессов может быть неоднородное распределение оптически активных центров по кристаллу. Так, синие центры ZnS-Cu - люминофоров образуются преимущественно в области дислокаций и межблочных поверхностей. Например, в спектрах рентгенолюминесценции гексагональных ZnS - l - 10 - 4 Cu-фосфоров, полученных в среде 10 % HC1 90 % H2S, при понижении температуры увеличивается доля зеленой, а не синей полосы излучения, в то время как при возбуждении линией ртути 365 нм распределение энергии в спектре претерпевает противоположное изменение. Это объясняется тем, что при возбуждении люминофора излучением, поглощаемым основной решеткой, при низких температурах в более выгодном положении в смысле перехвата энергии оказываются равномерно распределенные по кристаллу зеленые центры свечения, так что отношение концентраций возбужденных зеленых и синих центров становится больше той величины, которая отвечает квазирав новесию между валентной зоной и уровнями центров. При возбуждении же линией 365 нм положение изменяется в пользу синих центров, поскольку именно они наиболее эффективно поглощают возбуждающий свет, в то время как основная решетка ZnS является для него прозрачной. Повышение температуры усиливает обмен энергией между центрами, приводя к увеличению относительной интенсивности синей полосы в первом случае и зеленой во втором. [34]

Частичное замещение ванадия ионами фосфора или мышьяка не вызывает появления в спектрах ТСЛ новых максимумов. Уменьшение ванадия приводит к сдвигу пиков ТСЛ в область высоких температур и к уменьшению относительной интенсивности максимума ТСЛ, расположенного в области 120 - 130 К. Одновременно наблюдается снижение интегральной интенсивности ТСЛ, измеренной в полосе излучения ванадат-ионов ( хотя наиболее яркая рентгенолюминесценция отмечена при концентрации центров VOf, равной 25 мол. [35]

Энергия возбуждения может быть подведена к веществу различными способами. В зависимости от метода возбуждения возникающее свечение получает различные названия. Так, при возбуждении свечения оптическими частотами оно носит название фотолюминесценции; свечение, возникающее под действием катодных лучей, называется катодо-люминесценцией; при возбуждении веществ рентгеновыми лучами возникает рентгенолюминесценция; при облучении их лучами радиоактивных элементов наблюдается радиолюминесценция; свечение, появляющееся при химических реакциях, получило название хеми-люминесценции; свечение, возникающее под действием электрического поля, называется электролюминесценцией. Люминесценция может быть получена и с помощью других источников возбуждения. [36]

Исследованы кварцевые стекла, различающиеся по содержанию гидроксильных группировок, чистоте шихтных материалов и методу наплавления. Установлено, что в чистом кварцевом стекле, наплавленном парафазным методом и содержащем 10 - вес. Кроме того, указанное стекло окрашивается рентгенизацией слабее, чем остальные, и до облучения в его спектре не наблюдается полоса 5.2 эв, в области которой находится максимум фотовозбуждения пика рентгенолюминесценции 3.1 эв, наблюдаемого во всех других стеклах. Полученные результаты объяснены наличием множества типов ловушек в кварцевых стеклах. [37]

Радиолюминесценция составляет основу принципа действия известного нам из средней школы счетчика частиц - сцин-тиллятора. Вспышки свечения, возникающие при попадании отдельных частиц на люминесцентное вещество, обусловлены именно радиолюминесценцией. Свечение, возникшее под действием рентгеновских лучей, называют рентгенолюминесценцией. [38]

Зависимость пиков ТСЛ от способа приготовления фосфоров.| Зависимость пиков ТСЛ в Scj Eu VOa от концентрации активатора ( х-мольные доли I - 0 001. 2 - 0 01. а - 0 1. [39]

ТСЛ образцов, полученных в корундовой, а штриховыми - в платиновой посуде. Интенсивность излучения ТСЛ фосфора, приготовленного в платине, для удобства изображения увеличена в десять раз. Интенсивность ТСЛ, измеренная в линиях излучения редкоземельных ионов, зависит от типа и концентрации активатора и, как правило, тем выше, чем ярче рентгенолюминесценция фосфора. [40]

Как уже указывалось выше, в люминесцентном анализе с большим успехом используется также рентгенолюмииесценция - видимое свече ние образцов при поглощении ими рентгеновского излучения. По меха низму возбуждения рентгенолюминесценция, по-видимому, ближе всего стоит к катодолюминесценции. Поглощение кванта рентгеновского излучения с большой энергией вызывает в веществе образование вторичных электронов высоких скоростей, которые в последующем ведут себя аналогично катодным лучам. Квант характеристического излучения воль фрама ( Ка; 0 21 А; 60 кэв) по энергии эквивалентен, например, приблизительно 17 000 квантов ультрафиолетового света с длиной волны 3650 А-Мощность возбуждения в рентгенолюминесценции, следовательно, могла бы быть очень высокой. Фактически она ограничена малым коэффициентом поглощения рентгеновских лучей такой короткой длины волны; заметной величины соответствующий коэффициент поглощения достигает только в соединениях тяжелых атомов. Для суммы испускаемых рентгеновской трубкой лучей средняя длина волны приблизительно обратно пропорциональна приложенному к трубке напряжению, а коэффициент их поглощения приблизительно пропорционален кубу длины волны. [41]

Далее процесс преобразования энергии протекает так же, как и при катодолюминесцен-ции. Однако глубина проникновения возбуждающего излучения и плотность возбуждения оказываются в этих двух случаях существенно различными. Катодные лучи проникают обычно очень неглубоко: толщина возбуждаемого ими слоя измеряется величинами порядка одного, максимум 5 мкм. При этом они, как правило, дают высокую плотность возбуждения. Рентгеновы и гамма-лучи, напротив, обладают большой проникающей способностью, возбуждая слои кристаллофосфоров толщиной от десятых долей миллиметра и более. При этом плотность возбуждения в реальных условиях оказывается на несколько порядков ниже, чем при катодном возбуждении. По этой причине рентгенолюминесценция значительно более чувствительна к эффектам внешнего тушения, чем катодо-люминесценция. Вместе с тем благодаря большой толщине возбуждаемого слоя световой поток достаточно велик для проведения необходимых оптических измерений. Следовательно, возбуждение рентгеновыми лучами выгодно использовать для физико-химического исследования процессов, приводящих к изменению отношения концентраций центров свечения и центров тушения в кристал-лофосфорах с рекомбинационной люминесценцией. [42]

Страницы: 1 2 3