14.2. Люминесценция, возбуждаемая корпускулярным излучением

Катодолюминесценция– возбуждается воздействием на люминофор потока электронов. Основное применение – визуализация электронного изображения на экранах телескопов телевизоров, осциллографов и других подобных приборов, а также электроннооптических преобразователей [3].

Ионолюминесценция– свечение, возникающее при бомбардировке люминофора пучком ионов.

При ионолюминесценции, также как при катодолюминесценци, энергия возбуждения поглощается в тонком приповерхностном слое люминофора, поэтому здесь оказывает состояние поверхности, в частности, хемосорбция различных газов.

Радиолюминесценция. Для создания самосветящихся красок постоянного действия, не нуждающихся в источниках внешнего возбуждения, в люминофор вводят радиоактивные изотопы продукты распада которых (например, альфа и бета частиц) возбуждают в нем свечение. Время, в течении которого люминофор излучает свет, определяется периодом полураспада изотопа (десятки лет). Радиолюминесценция все более широко применяется в дозиметрии радиоактивных излучений [3].

Катодолюминесценция – люминесценция при возбуждении люминофора электронным пучком (катодными лучами); один из видов радиолюминесценции.

Способностью к катодолюминесценции обладают газы, молекулярные кристаллы, органические люминофоры, кристаллофосфоры, однако только последние стойки к действию электронов и дают достаточную яркость свечения.

Для возбуждения катодолюминесценции обычно применяют пучки электронов с энергией 100 эВ. Спектр катодолюминесценции аналогичен спектру фотолюминесценции, ее КПД обычно составляет 1-10 % от энергии электронного пучка, основная часть которой переходит в теплоту [3].

Применение: в спектроскопии, телевидении и др.

Электронно-оптический преобразователь - прибор для преобразования невидимого глазом изображения в видимое или для усиления яркости видимого.

Рис. 14.1. Схема электронно-оптического

преобразователя:

А - объект; О - объектив; Ф - фотокатод;

ФЭ - фокусирующий элемент; Э - экран

14.3. Люминесценция, возбуждаемая электрическим полем

Электролюминесценция(эффект Дестрио). Многие кристаллические порошкообразные люминофоры, помещенные в конденсатор, питаемый переменным напряжением 100-220 В с частотой 400-3000 Гц начинают интенсивно люминесцировать. Спектральный состав и интенсивность излучения существенно зависят от частоты возбуждения. Некоторые люминофоры излучают и при возбуждении постоянным электрическим полем.

Пример применения электролюминесценции:

- система для измерения распределения давления на поверхности модели летательного аппарата, содержащая чувствительный элемент, оптическое сканирующее устройство и фотоэлектрический регистратор, отличающийся тем, что с целью обеспечения возможности непрерывного измерения профиля давления на исследуемой поверхности вдоль заданной линии, в ней чувствительный элемент выполнен в виде электролюминесцентного конденсатора, одна обкладка которого образована поверхностью металлической модели, а другая - прозрачным электропроводящим слоем, между которыми нанесен электролюминесциновый слой и слой диэлектрика, диэлектрическая проницаемость которого зависит от давления, например, слой эпоксидной смолы.

Основная область применения электролюминесценсии – индикаторные устройства, подсветка шкал, преобразователи изображения. Применение электролюминофоров считают перспективным для создания телевизионных экранов.

Инжекционная электролюминесценция (эффект Лосева). Свечение возникает под действием зарядов, инжектируемых в полупроводниковые кристаллы. При пропускании тока через полупроводниковый диод в области перехода инжектируются избыточные носители тока (электроны и дырки), рекомендация которых сопровождается оптическим излучением.

Широкое применение основанных на этом эффекте светодиодов обусловлено следующими их особенностями: высокая надежность (срок службы 10⁶ часов), малое энергопотребление (1,5-30 В, 10 мА), малая инерционность (10^-9 сек), высокая яркость свечения в зеленой, красной и инфракрасной областях спектра.

Пример применения инжекционной электролюминесценции:

- устройство для регистрации электрических сигналов на фотопленку, содержащее источник электрических сигналов, измерительный механизм и механизм протягивания пленки, отличающийся тем, что с целью повышения надежности и упрощения конструкции, в нем измерительный механизм выполнен в виде полупроводникового электролюминесцентного преобразователя, состоящего из кристалла полупроводника с широкой запрещенной зоной, содержащего p-n-переход и контактыс выводами, служащими для пропускания тока электролюминесценции и тока управления площадью свечения.