Cтраница 1
Центры свечения, п частности люминесцентные молекулы, в большинстве случаев имеют очень сложное строение. Точное распределение электрических зарядов в излучающем центре и его изменения при возбуждении еще не известны. Однако опыт показывает, что поведение различных излучателей в первом приближении может быть довольно удовлетворительно описано путем их замены упрощенными моделями. Простейшими моделями служат: электрический диполь, электрический квадруполь и магнитный диполь. [1]
Появлению локализованных центров свечения содействует наличие свободных дырок ( возникающих при поглощении энергии возбуждения основным веществом), способных вызвать экзотермическую ионизацию центра свечения. Следовательно, к излучению кванта люминесценции приводит как непосредственная ионизация атомов активатора ( центров свечения), так и ионизация атомов основного вещества, приводящая к появлению пары носителей тока - свободных электрона и дырки. [2]
Молекула или иной сложный центр свечения исследуемого вещества, поглотив извне энергию, переходит в возбужденное состояние и пребывает в нем определенное время, продолжительность которого характерна для данного центра и определяется его свойствами. Обычно эта длительность мала и исчисляется миллиардными долями секунды. Однако длительность жизни может достигать долей секунды и более продолжительных промежутков времени. [3]
![]() |
Схема электронных переходов в кристаллофосфоре при возбуждении лю. [4] |
Положение уровней центров свечения в запрещенной зоне определяется как материалом основы, так и типом примеси, ее положением и состоянием в кристаллической решетке. [5]
Проблема строения центров свечения и механизма поглощения света активирующей примесью является одной из наиболее фундаментальных и менее всего изученных проблем в физике люминесценции кристаллических фосфоров. В современной теории люминесценции кристаллофосфоров, в основу которой положена энергетическая модель, вопросы о строении, физических свойствах и химическом составе центров свечения вообще не рассматриваются. Различного рода центры связываются в указанной теории с донор-ными либо акцепторными уровнями, а элементарные процессы описываются чисто феноменологически с помощью констант захвата, высвобождения и рекомбинации электрона. [6]
Освобождение дырок из центров свечения иногда вызывает также вспышку люминесценции, если при этом происходит переселение их на другие центры с большим эффективным сечением рекомбинации ( эта характеристика может быть различной даже у сходных по природе центров - см. гл. [7]
![]() |
Модели атомарных центров серебра в щелочно-галоидных кристалло-фосфорах. [8] |
Границы применимости модели центра свечения, предложенной Зейтцем, определяются характером взаимодействия активирующей примеси с микродефектами решетки основания и соотношением энергии связи валентного электрона примеси с соседним микродефектом и примесным центром. [9]
![]() |
Зависимость свойств окиси цинка от продолжительности прогрева ее в парах радиоактивного цинка 65Zn. [10] |
Возможно, что центрами свечения являются группы WO4, связанные с собственными дефектами, о природе которых пока ничего неизвестно. [11]
![]() |
Спектр излучения гекс - ZnS-Ag, In ( H2S - фосфора при комнатной температуре.| Зонная схема. [12] |
Вообще кристаллофосфоры с центрами свечения сложного состава, видимо, как правило, обладают невысоким квантовым выходом. [13]
Принято считать, что центрами свечения в них являются более или менее искаженные тетра-эдрические оксокомплексы: [ М04 ] с металлом, находящимся в высшей степени окисления. Поскольку фосфоресценция возбуждается в полосе с переносом заряда, обычно полагают, что при поглощении кванта света происходит перенос электрона с одного из находящихся в ближайшей координационной сфере комплекса атомов кислорода на вакантную d - орбиталь центрального иона. При этом образуется синглетное электронно-возбужденное состояние Si, в котором суммарный электронный спин, так же как и в исходном комплексе, равен нулю. Существует, однако, и лежащее ниже триплетное состояние Т, которое может заселяться в результате интеркомбинационного перехода. [14]
Природа дефектов, служащих центрами свечения в технических люминофорах, может быть различной. В некоторых люминофорах ими могут быть избыточные атомы одной из компонент основной решетки кристалла, получающиеся при термической обработке. Примером таких люминофоров являются ZnO и сульфиды ZnS, CdS. Но гораздо чаще встречаются и имеют большое значение для технических экранов люминофоры, требующие для работы внесения посторонних примесей атомов. Люминофор в этом случае называют активированным, а примесный элемент ( чаще всего металл) - активатором. Упомянутые выше сульфиды также могут быть активированы примесными металлами. От рода примеси зависит спектр люминесценции, и ее концентрация при наибольшей яркости подбирается эмпирически. [15]