SU1326963A1

SU1326963A1 - Способ элементного анализа центров люминесценции в конденсированных средах

Info

Publication number: SU1326963A1
Application number: SU864039115A
Authority: SU
Inventors: Арсений Федорович Гуменюк; Владимир Яковлевич Дегода; Владимир Федорович Суржко; Виктор Васильевич Чепелев
Original assignee: Киевский Государственный Университет Им.Т.Г.Шевченко; Украинская сельскохозяйственная академия
Priority date: 1986-01-03
Filing date: 1986-01-03
Publication date: 1987-07-30

Abstract

Изобретение относитс к спектроскопии . Целью изобретени вл етс расширение области применени , увеличение числа определ емых элементов, повьшение производительности и установление типа рекомбинационного про- цесеа. По совпадению длины волны рентгеновского излучени с одним из краев рентгеновского поглощени элемента суд т о природе химического элемента, вход щего в .состав центра люминесценции . (Л с со tsD О) СО а со

Description

1

Изобретение относитс к спектроскопии , а именно к качественному спектральному анализу,, и может быть использовано дл элементного анализ центров люминесценции при синтезе нвых кристаллофосфоров,, дл контрол чистоты материалов лазерной техники и выбора оптимальных режимов технолгических процессов их производства, в минералогии, в научных исследовани х по оптике твердого тела и т.д.

Цель изобретени - расширение области применени способа, увеличение числа определ емых элементов, повышение его производительности и установление типа излучательной рекомбинации .

Сущность изобретени заключаетс в том, что дл возбуждени люминесценции вместо оптического излучени способного вызывать переходы только валентных электронов ионов примесей используетс монохроматическое излучение из рентгеновской области спект ра, включающий К, L, М кра поглощени различных химических элементов, причем источник рентгеновского излучени в указанной области обладает сплоишым бесструктурным спектром. Спектральное положение краев рентгеновского поглощени химических элементов определ етс только их пор дковыми номерами. Смещение краев рентгеновского поглощени , обусловленное вли нием среды и различными зар довыми состо ни ми иона, существенно меньше, чем спектральное рассто ние между одноименными кра ми поглощени дл двух соседних в периодической системе элементов. Направление скачка интенсивности люминесценции в выделенной оптической области спектра позвол ет определить тип рекомбина- ционного процесса, а именно при переходе за край рентгеновского поглощени электронному типу рекомбинации соответствует скачок интенсивности оптической люминесцен1дии вверх, а дырочному - скачок вниз.

Пример. Дл реализации способа использовались кристаллы иттрий алюминиевого граната, легированные неодимом (ИАГ:Ш ).

Исследовалась интенсивность рент- генолюминесценции (РЛ) Nd при воз- буждении монохроматизированньм рентгеновским излучением из области, содержащей L край поглощени Nd(LciNA

2

1,997 А) при температуре 293 К. Толщина образцов HAr:Nd выбиралась из расчета полного поглощени рентгеновского излучени и составл ла 2 мм.

При полном поглощении рентгеновского излучени в образце число поглощенных примесными атомами первичных рентгеновских квантов равно

N м -И -INp

„МПо

(1)

5

0

5

где

N, полное число рентгеновских квантов, поглощенных в материале , jU и |U.|j - массовые коэффициенты

поглощени примеси и матрицы , Л, п - относительна атомна

масса и концентраци примеси (Nd) соответственно; М, п, - относительна молекул рна масса и концентраци молекул матрицы () соответственно.

Переразр дка центров свечени происходит не только за счет их фотопоглощени первичного рентгеновского изЛ учени , но и вследствие поглощени Q вторичного флуоресцентного и злучени , ионизации быстрыми электронами отдачи , а также путем захвата тепловых электронов и дырок; эта св занна с матрицей часть возбуждени (о) также пропорциональна количеству поглощенных; рентгеновских квантов

(2).

Полна интенсивность рентгенолгоми- несценции (РЛ) исследуемых центров свечени

-рд

} (3)

г Q О

где знаки + и - относ тс соответственно к электронному и дырочному типам рекомбинации.

Параметр d ; учитывающий вторичные механизмы возб:/ждени центров свечени , плавно зависит от энергии падающих рентгеновских квантов, если в выбранном интервале длин волн не. наход тс кра поглощени элементов, вход щих в химическую формулу матрицы .,

При расчетах использовались наиболее интенсивные линии РЛ Nd в видимой области спектра ( 400, 435, 462, 488, 525, 529 нм).

Усредненна по указанным длинам волн относительна величина скачка интенсивности рентгенолюминесценции при переходе через L край поглощени неодима составл ет

li

1,38,

(4)

где I - интенсивность РЛ при длине

волны рентгеновского возбуждени перед L краем поглощени неодима, Д, 2,29 А; 1, - интенсивность РЛ при длине волны рентгеновского излучени за L краем Nd, Д

1,94 А. t

Увеличение интенсивности рентгене- люминесценции Nd при переходе за его L край поглощени свидетельствует об электронном характере рекомбинации .

Claims

Формула изобретени 25

Способ элементного анализа центров люминесценции в конденсированных средах , заключающийс в том что на исследуемую среду направл ют пучок мо- OQ нохроматического излучени , длину волны которого последовательно Измен ют , и измер ют интенсивность люминесценции в выделенной оптической

ор Н.Киштулинец 3274/38

Составитель Н.Зоров Техред И.Попович

Коррек Подпис

Тираж 776 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб;, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

5

0

5

Q

области спектра дл каждого значени длины волны возбуждающего излучени , отличающий с тем, что, с целью расширени о-бласти примене- ни , увеличива числа определ емых элементов, повышени производительности и установлени типа рекомбина- цнонного процесса, используют дл возбуждени люминесценции рентгеновское излучение из области спектра, соответствующей К, L, М кра м поглощени химических элементов определ ют значение длины волны рентгеновского излучени , при которой происходит скачок интенсивности люминесценции в выделенной оптической области спектра , устанавливают направление скачка, сопоставл ют значение длины волны с известными значени ми длин волн К, L, М краев рентгеновского поглощени химических элементов и по совпадению длины волны рентгеновского излучени , при которой происходит скачок интенсивности люминесценции в выделенной оптической области спектра, с одним из значений длин волн краев рентгеновского поглощени химических элементов суд т о природе химического элемента, вход щего в состав центра люминесценции, а по направлению скачка интенсивности оптической люминесценции определ ют тип рекомбинацион- ного процесса.

Корректор В.Бут га Подписное