К МЕТОДИКЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ПОСТРОЕНИЯ СПЕКТРА ИЗЛУЧЕНИЯ ЛЮМИНОФОРА
Введение
Не может вызывать споров утверждение о том, что расширенный спектр излучения люминофора обусловлен влиянием внутренних напряжений, локализующихся в области энергоемких структурных дефектов - дислокаций. Возбуждение люминесценции в люминесцентных лампах осуществляется ультрафиолетовым излучением, частичная потеря их энергии происходит на структурных дефектах люминофора. Физическая причина расширения спектра заключается только в том, что поля внутренних напряжений вокруг дислокаций обуславливают изменения ширины запрещенной полосы, изменение энергетических уровней и возможных переходов оптических электронов [1]. Соответственно изменению ширины запрещенной полосы изменяются межуровневые энергетические переходы между стабильными и возмущенными уровнями активаторных центров свечения. При этом изменяются как вероятности актов возбуждения, так и величины энергий излучаемых квантов, которые поддаются расчетным оценкам. В настоящем сообщении предлагается способ расчетного построения спектра излучения люминофора (галофосфата кальция), для которого необходимо знание только положение максимумов излучения каждого из соактиваторов сурьмы и марганца и данных расчетных оценок ширины запрещенной полосы и межуровневых энергетических переходов электронов указанных центров излучения.
Теоретическая база построения расчетного спектра излучения
Ширина запрещенной полосы галофосфатного люминофора в бездефектной области Е0 составляет 8 eV [2]. Ее изменение в области локализации дислокаций δЕД расчитавается по известной формуле Ансельма, основанной на теории деформационного потенциала [2]:
δЕД = Е0 ± Е1(b/r) Cos ө; (1)
где (b/r) Cos ө - величина дилатации в области локализации дефекта, b - вектор Бюргерса дислокации, принимаемый равным параметру решетки галофосфатного люминофора 1·10-9 м, r - расстояние до места в решетке, где оценивается величина δЕД, ө - величина угла между положительным направлением экстраплоскости дислокации и направлением радиус-вектора в точку расчета δЕД. Величина Е1 по Ансельму хаpaктеризуется, как энергия взаимодействия электрона с колебаниями решетки и имеет вид:
Е1 = (h2/4π2)/(3ma2); (2)
В (2) h - постоянная Планка, m - масса электрона, a- по Ансельму уже величина параметра кристаллической решетки. В отношении последней величины мы посчитали верным уточнение следующего порядка. Поскольку Е1 определяет взаимодействие электрона с колебаниями решетки, то верным будет в (2) проставлять не параметр решетки, а величину средней амплитуды колебаний L, поскольку только амплитуда колебаний определяет энергию колебаний. По результатам сравнения зависимости от расстояния до дефекта величины δЕД и величины напряжения от дислокации σ, можно показать, что средняя амплитуда колебаний для данного люминофора может быть принята равной L = 0,001a.
Методика построения теоретического спектра излучения
Поскольку составляющие сурьмяная и марганцевая полосы уширенного экспериментально измеренного спектра симметричны относительно максимумов излучения, можно принять распределение интенсивности в них соответствующим функции Гаусса. Энергия кванта излучения cвязана с длиной волны соотношением:
hν =hс/λ; (3)
где ν - частота световых колебаний, а с - скорость света. От положения длины волны λ0 каждого из соактиваторов сурьмы и марганца влево и вправо на расстояние δλi = 10 нм последовательно находим величины новых квантов (hν)i = (hν)0 ± (δhν)i, где (hν)0 - величина кванта, соответствующая положению максимума излучения λ0. В связи с тем, что длина волны при этом изменяется, каждая следующая величина (hν)i будет все больше изменятьться на каждое новое значение (δhν)i по отношению к значению (hν)0 и будет равна каждому новому измененному значению межуровневого расстояния между энергиями стабильного и возмущенного уровней соактиваторов Sb и Mn. Эти новые межуровневые расстояния увеличиваются (уменьшаются) пропорционально изменению ширины запрещенной полосы по выражению (1), поэтому легко поддаются количественной оценке. Но с изменением межуровневого расстояния и все большим изменением расстояния между возмущенным и стабильным уровнями при постоянной величине кванта возбуждающего ультрафиолетового излучения резко снижается вероятность осуществления актов возбуждения центров свечения pi, поскольку кванту ультрафиолета все труднее «доставать» удаляющийся верхний уровень энергии, или все легче «перебрасыватся» в зону проводимости. По аналогии с другими энергоактивируемыми процессами [4] (диффузией, испарением и пр.) для величины вероятности свершения актов возбуждения и излучения pi можно записать:
pi =exp(-(hν)i2/(hν)02); (4)
Величину относительной интенсивности излучения определим через произведение числа переходов на вероятность излучательной рекомбинации:
Jотн = С·(hν)0·exp(-(hν)i2/(hν)02)); (5)
где С - концентрация каждого из соактиваторов в процентах.
Обсуждение результатов расчетных оценок
Сопоставление экспериментально полученной с помощью спектроскопических измерений [2] и расчетным путем построенной с ипользованием уточненной формулы Ансельма спектральных полос излучения галофосфатного люминофора с активаторными центрами свечения Sb и Mn позволяет высказать следующие замечания.
Предлагаемая методика позволяет получать принципиальную возможность расчетного построения спектра излучения при условии надежных данных относительно концентрации активаторов и аналитической формы распределения интенсивности линий спектра. На начальном этапе этих исследований не следует ожидать точного совпадения экспериментальной и расчетной полос излучения люминесценции. Расчетный спектр может оказаться существенно более измененным по отношению к экспериментальному и это возможно по нескольким причинам. Пока невозможно учесть все факторы, которые влияют на параметры спектров и, прежде всего, на соотношение максимумов излучения соактиваторов сурьмы и марганца. По данным работы Гугеля [2] на спектр излучения оказывает существенное влияние не только соотношение концентраций соактиваторов Sb и Mn, но и соотношение входящих в химическую формулу люминофора ионов галогенов фтора и хлора и даже примесных фаз. Кроме того, на форму расширенного спектра существенное влияние оказывает плотность дислокаций и хаpaктер их распределения в решетке люминофора. Возможны и другие причины.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Никитенко В.И., Осипьян Ю.А. Влияние дислокаций на оптические, электрические и магнитные свойства кристаллов. Проблемы современной кристаллографии. «Наука». 1975.- С. 239-261.
- Гугель Б.М. Люминофоры для электровакуумной промышленности. М.: «Энергия»,1967.- 344 с.
- Ансельм А.П. Введение в теорию полупроводников. М.:Мир.1972. -386с.
- Герцрикен С.Д., Дехтяр И.Я. Диффузия в металлах и сплавах в твердой фазе. М.: «Физматгиз».- 1960.- 564 с.
Статья в формате PDF
127 KB...
23 05 2026 2:57:41
Статья в формате PDF
279 KB...
22 05 2026 18:29:43
Статья в формате PDF
110 KB...
21 05 2026 12:10:47
Статья в формате PDF
126 KB...
20 05 2026 4:18:51
Статья в формате PDF
112 KB...
19 05 2026 22:55:32
Статья в формате PDF
98 KB...
18 05 2026 9:44:33
Статья в формате PDF
125 KB...
17 05 2026 8:27:26
Статья в формате PDF
105 KB...
16 05 2026 8:42:26
Статья в формате PDF
120 KB...
15 05 2026 4:19:55
Статья в формате PDF
226 KB...
14 05 2026 20:33:37
Статья в формате PDF
253 KB...
13 05 2026 23:58:47
В работе рассмотрены термодинамические аспекты люминесцентного газового анализа. Молекулы красителя, адсорбированные на поверхности пористого вещества или внедренные в полимерную пленку, рассматриваются как система невзаимодействующих частиц, погруженная в термостат. Для относительной интенсивности флюоресценции молекул красителя получена связь с основной термодинамической хаpaктеристикой термостата – энергией Гиббса. Определены термодинамические ограничения точности газового анализа. Показано, что оптимальной основой для люминесцентного анализатора является полимерная пленка с наименьшим значением поверхностного натяжения.
...
12 05 2026 12:44:45
Статья в формате PDF
200 KB...
11 05 2026 22:36:15
Статья в формате PDF
110 KB...
10 05 2026 3:25:46
Статья в формате PDF
254 KB...
09 05 2026 14:40:15
Статья в формате PDF
108 KB...
08 05 2026 12:45:19
Статья в формате PDF
103 KB...
07 05 2026 6:57:22
В статье рассматривается один из вариантов решения проблемы трудовых ресурсов для России. Эта проблема в силу демографического спада и пpaктиковавшейся не одно десятилетие порочной пpaктики монопсонии¸ как государственной доктрины стала очень острой. Описывается процесс распределения нагрузки в процессе освоения массовых рабочих профессий с учетом психологических и психофизиологических особенностей обучаемого на основе базовой системы микроэлементного нормирования.
...
06 05 2026 18:43:28
Статья в формате PDF
717 KB...
05 05 2026 7:48:28
Статья в формате PDF
330 KB...
04 05 2026 23:30:46
Представленный материал является предварительной попыткой изучить направления работы, результаты исследований и определить их значение для развития современных агротехнологий в экстремальных климатических условиях, а также конкретный вклад специалистов и ученых полярников в развитие полярного овощеводства в истекшем столетии. Архивные материала, включающие некогда засекреченные отчеты с.-х. опытных станций и опopных пунктов академических структур, Главсевморпути и МТБ содержит значительный и не потерявший своей актуальности научно-исследовательский материал, накопленный специалистами и учеными предыдущих поколений, но элиминированный из памяти социальной истории отечественной науки и техники. Исследование и осмысление этих материалов будет способствовать развитию современного научного овощеводства.
...
03 05 2026 0:46:31
Статья в формате PDF
290 KB...
02 05 2026 1:10:25
Статья в формате PDF
110 KB...
30 04 2026 4:22:12
Статья в формате PDF
257 KB...
29 04 2026 3:22:48
Статья в формате PDF
266 KB...
28 04 2026 6:14:19
Статья в формате PDF
107 KB...
27 04 2026 18:34:49
Статья в формате PDF
136 KB...
26 04 2026 13:19:22
Статья в формате PDF
261 KB...
25 04 2026 21:43:41
Статья в формате PDF
241 KB...
24 04 2026 18:39:24
Статья в формате PDF
107 KB...
23 04 2026 9:59:32
Статья в формате PDF
245 KB...
22 04 2026 3:29:19
Основным механизмом теплообмена для капиллярно-пористых физических систем (типа легкого бетона) является контактная теплопроводность, которая осуществляется благодаря связанным между собой процессам: переходом тепла от частицы к частице через непосредственные контакты между ними и переходом тепла через разделяющую промежуточную среду. С термодинамической точки зрения теплообмен в легких бетонах представляет собой теплоперенос (поток тепла Q), а точнее перенос энтропии (S), под действием градиента температуры (Т), осуществляемый, в соответствии со вторым законом термодинамики, от мест с более высокой к местам с меньшей температурой. Термодинамическая идентичность коэффициента теплопроводности () и S позволила, на базе второго закона термодинамики, вывести общее уравнение для прогноза теплопроводности легкого бетона в условиях его эксплуатации. Установлено, что релаксация теплопроводности (τ) пропорциональна затуханию объемных деформаций бетона (Θ), вызванных температурным градиентом и уровнем напряжения (η). Экспериментальные исследования теплопроводности легкого бетона подтвердили затухающий хаpaктер изменения Δλ как функции времени (t) и деформативности.
...
21 04 2026 2:44:17
Статья в формате PDF
148 KB...
20 04 2026 9:54:41
Проводился анализ изменений биоэлектрической активности головного мозга и сверхмедленной активности в нервной, дыхательной и сердечно-сосудистой системах в процессе адаптивного биоуправления с биологической обратной связью по параметрам церебральной гемодинамики и медитации. Осуществлялась регистрация сверхмедленной активности нервной и сердечно-сосудистой систем и локализация биоэлектрической активности нервной системы. Выявлено вовлечение различных мозговых структур в реализацию поведенческих стратегий в группах обучившихся различным видам самоуправления, что говорит о различии механизмов достижения конечного результата. Полученные результаты свидетельствуют о вовлечении кардиореспираторной синхронизации в изменение биоэлектрической активности только при релаксации с помощью адаптивного биоуправления. Осуществлена проверка резонансной гипотезы релаксации, согласно которой при совпадении частот изменения дыхания, биоэлектрической активности мозга, сердечного ритма и сосудистого тонуса происходит усиление активности в вовлекаемых в резонансный ответ структурах.
...
19 04 2026 18:16:47
Статья в формате PDF
132 KB...
17 04 2026 3:13:12
Статья в формате PDF
129 KB...
16 04 2026 8:32:49
Статья в формате PDF
97 KB...
15 04 2026 1:12:32
Статья в формате PDF
227 KB...
14 04 2026 6:12:57
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
