Время - жизнь - метастабильное состояние
Cтраница 1
 |
Схема основных уровней энергии ионов Сг3 и Nd3 в кристалле граната. [1] |
Время жизни метастабильного состояния 4Рз / 2При концентрации иона Nd3 в гранате до 3 % составляет 200 мкс. При концентрациях выше 6 % оно заметно сокращается вследствие взаимодействия соседних ионов неодима. [2]
Однако из-за того, что время жизни метастабильного состояния больше периода полураспада Р - ИЗ-лучения, наблюдается второй период р-распада. [3]
В следующих двух колонках ( восьмой и девятой) приведены значения люминесцентного времени жизни метастабильного состояния тлюм и ширины линии люминесценции АУЛЮМ) связанной с данным индуцированным переходом. Спектры люминесценции кристаллов смешанного типа, так называемых твердых растворов, характеризуются широкими полосами, представляющими суперпозицию отдельных линий, которые принадлежат различным активаторньш центрам. Для таких сред в таблице приведены значения ширины полос лкшинесценции по уровню 0 5 их интенсивности. [4]
Отсюда видно, что при А 0 ненаправленное индуцированное излучение приводит к уменьшению инверсной населенности и действие его в некотором смысле эквив-валентно сокращению времени жизни метастабильного состояния. Если же А 0, то спонтанно испускаемые фотоны могут снова поглотиться в образце и таким образом эффективное время жизни возрастает. Это явление необходимо учитывать, в частности, при экспериментальном определении времени жизни в образцах с большой концентрацией активных атомов или больших размеров, когда поглощение спонтанного излучения велико. [5]
Данное положение можно объяснить тем, что время жизни возбужденного метастабильного состояния на много порядков ( 106 - 107) больше, чем синглетных уровней ( 1Q - 8 с), и сильно увеличивается частота столкновений, а следовательно, и вероятность передачи энергии возбуждения. [6]
Необходимо заметить, что преобразования подобия не влияют на атомные величины. Например, размеры атомов, длина волны излучаемого света и время жизни метастабильных состояний сохраняются. [7]
Эти данные относятся к импульсному режиму, для которого, строго говоря, зависимость порогового уровня накачки от прозрачности зеркал несколько иная, чем в случае стационарного режима. Однако, как будет показано ниже, при длительностях импульса, сравнимых с временем жизни метастабильного состояния, этим различием можно пренебречь. [8]
Вблизи спинодали восприимчивость ( и или Xj) растет. В действительности при приближении к спинодали уже малая флуктуация может оказаться зародышем новой фазы, так что время жизни метастабильного состояния уменьшается. [9]
 |
Некоторые редкоземельные металлы, используемые в качестве активаторов. [10] |
Кристалл Y3A15O12 активируют ионами неодима, а также двойными примесями Nd3 - Сг3, Но3 - Ег3 и др. При введении неодима последний замещает в решетке граната трехвалентный иттрий. Наиболее интенсивная линия в спектре люминесценции при температуре 77 К наблюдается при основной волне 1 0648 мкм, Время жизни метастабильного состояния при концентрации Nd3 около. Кристаллы с трехвалентными редкоземельными ионами имеют относительно узкие полосы поглощения, что затрудняет процесс накачки. Для повышения эффективности накачки вводят дополнительные элементы ( сенсибилизаторы), передающие свою энергию возбуждения ионам-активаторам. [11]
Линия 2 61 мкм также генерируется при комнатной температуре, причем при охлаждении пороговая энергия накачки для нее монотонно уменьшается. Конечный уровень индуцированного перехода расположен на расстоянии 609 см-1 над основным состоянием. Время жизни метастабильного состояния равняется 130 мксек при 77 К и уменьшается примерно до 15 мксек при комнатной температуре. [12]
Спектр люминесценции состоит из четырех широких по-лос с длинами 0 9 мкм ( 4 / v2 - 4 / 9 / 2); 1 06 мкм ( 4 / v2 - 4 / ii / 2); 1 33 мкм ( 4F3 / 2 - 4Лз / 2); I9 мкм ( злг - Лб / з) - Наиболее интенсивная полоса на длине волны 1 06 мкм. С ростом процентного содержания иона Nd3 время жизни метастабильного состояния сокращается из-за концентрационного тушения. Причем квантовый выход этой полосы излучения почти не зависит от полосы возбуждения. [13]
Такой переход возможен наряду с вышеупомянутым неизлучающим обратным переходом, происходящим путем внутренней конверсии электронной энергии в колебательную. Предположение, что именно этим типом фосфоресценции определяется время жизни метастабильного состояния, лежит в основе вышеупомянутых расчетов Льюиса, Каша и Мак-Клюра. [14]
Длительность импульса в лазере с самоограничением или в периодически пульсирующем лазере зависит от установления инверсии в газе на начальном участке импульса возбуждения. Инверсия происходит в результате преимущественного заселения ( прямыми переходами или через каскадные процессы) какого-либо верхнего лазерного уровня. Действие лазера кончается обычно тогда, когда ограниченная временем жизни метастабильного состояния заселенность нижнего уровня, участвующего в генерации, становится равной заселенности верхнего уровня. Очевидно, что изучать детальным образом зависимость между входным импульсом и соответствующим импульсом излучения лазера трудно. Хотя механизм, которым обусловлена инверсия в лазерах с послесвечением, иной, из-за разделенности во времени, связанной с лазерным действием, возможность прямых измерений возбуждения усиления тоже исключается. [15]
Страницы: 1 2