«Термолюминесценция»

Люминесценция, возникающая при нагревании вещества, предварительно возбуждённого светом или жёстким излучением. Наблюдается у многих кристаллофосфоров (См. Кристаллофосфоры), минералов, некоторых стекол и органических люминофоров. Механизм Т. — рекомбинационный. При нагревании освобождаются электроны, захваченные ловушками, и происходит излучательная рекомбинация их с ионизованными при возбуждении центрами люминесценции. Т. применяется при исследовании энергетического спектра электронных ловушек в твёрдых телах, а также в минералогии. Центрами люминесценции минералов служат разнообразные структурные дефекты, определяемые условиями образования минералов, а также возникающие при облучении их ионизирующим излучением и при других внешних воздействиях. Спектр Т. минералов и характер высвечивания несут информацию о природе центров свечения, их энергетических параметрах, возрасте пород, их радиационной и термической истории. Наиболее интенсивной и сложной Т. обладают минералы, содержащие примеси редкоземельных элементов (флюорит, апатит, ангидрит и др.), а также многие силикаты (полевой шпат, кварц, содалит и др.), карбонаты, сульфаты.

Лит.: Марфунин А. С., Спектроскопия, люминесценция и радиационные центры в минералах, М., 1975; Thermoluminescence of geological materials, L.— N. Y., 1968.

А. Н. Таращан.

ж.

Свечение некоторых веществ при слабом их нагревании.

thermoluminescence

thermoluminescense

ТЕРМОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ

люминесценция, возникающая при нагревании вещества, предварительно возбуждённого светом или жёстким излучением. Наблюдается у многих кристаллофосфоров, минералов, некоторых стёкол и органических люминофоров. Механизм Т. рекомбинационный. При нагревании люминофора эл-ны, захваченные ловушками, освобождаются и происходит излучат. рекомбинация их с ионизированными при возбуждении центрами люминесценции. Т. применяется при исследовании энергетич. спектра электронных ловушек в тв. телах, а также в минералогии для исследования центров люминесценции, минералов, определения возраста пород и условий их образования.

люминесцентное свечение в-ва, возникающее в процессе его нагревания. Обычно для появления Т. в-во необходимо предварительно возбудить УФ светом, ионизирующим излучением (g-квантами, рентгеновскими лучами, потоком электронов), электрич. полем, мех. воздействием. В нек-рых случаях Т. связана с образованием электронно-возбужденных состояний молекул в хим. р-циях (см. Хемилюминесценция). Термолюминесцируют неорг. в-ва, в т. ч. люминофоры разл. назначения (ламповые, телевизионные и пр.), лазерные кристаллы (напр., рубин, полупроводниковые кристаллы), стекла, мн. полимеры (полистирол, полиамиды, полиэтилентерефталат, полиоле-фины, фтор- и хлорсодержащие полимеры, все каучуки и др.).

При предварит. возбуждении в-ва при комнатной или более низкой т-ре в в-ве запасается энергия в виде пространственно разделенных неравновесных носителей заряда-дырок в валентной зоне и электронов в зоне проводимости, к-рые далее стабилизируются ("захватываются") на энерге-тич. уровнях, обусловленных наличием специально вводимых или сопутствующих примесей, собств. дефектов кристаллич. структуры, а также отдельных функцион. атомных групп и макрорадикалов, обладающих, напр., положит. сродством к электрону. Повышение т-ры вплоть до неск. сотен °С приводит к увеличению вероятности термич. высвобождения захваченных электронов и их избират. рекомбинации с ионизированными центрами свечения, что проявляется в виде пиков высвечивания в видимом, УФ или ИК диапазоне. Положение максимумов Т. на кривых зависимости яркости свечения от т-ры определяется структурой центров захвата электронов ("ловушек"), форма и ин-тенсивность пиков высвечивания дают информацию об энергетич. "глубине залегания" уровней центров захвата относительно зоны проводимости. Спектр Т. определяется энергетич. структурой ионизированных центров свечения. Вместе с тем форма кривых Т. существенно зависит от условий опыта, в частности от скорости нагревания, вида, интенсивности и длительности предварит. возбуждения, а также определяется кинетикой рекомбинац. процессов (линейной или квадратичной по отношению к концентрации ионизированных центров свечения), что нужно учитывать при обработке и сопоставлении эксперим. данных.

Метод Т. используют для идентификации горных пород в месторождениях, при исследовании дефектообразования в технологии полупроводниковых и лазерных материалов, изучении структуры и св-в люминофоров, стекол и т. п. Один из наиб. эффективных вариантов метода-т. наз. фракционная Т.-состоит в постепенном повышении т-ры, что позволяет четко разделить разл. уровни захвата электронов и надежнее определить энергетич. глубину залегания и т. наз. частотный фактор высвобождения электронов из ловушек, изменяющийся от 10⁴ до 19¹² с ^-1. Используют также предварит. облучение неорг. в-ва ИК излучением, высвобождающее локализованные электроны с наиб. активных уровней, что дает возможность выявлять другие, слабо заполненные ловушки.

Т. полимеров -чувствит. метод изучения разл. типов сегментальной подвижности и релаксац. процессов, диффузии низкомол. примесей, структурных переходов и т. п. Лучше всего исследована радиотермолюминесценция полимеров (метод РТЛ), стимулированная g-квантами или быстрыми электронами при т-ре жидкого азота (77 К). Поскольку вид кривой РТЛ зависит от структуры и предыстории образца, метод РТЛ используют при исследовании вулканизации, пластификации, ориентации полимеров и т. п. Изучение РТЛ в поле мех. напряжений позволяет выяснять мол. механизм вынужденной высокоэластичности. Положение максимумов на кривой РТЛ служит для определения состава и однородности смесей полимеров; напр., наличие полиэтилена, натурального или изопренового каучука в многокомпонентных смесях удается обнаруживать при их содержании 1-2%.

Лит.: Антонов-Романовский В. В., Кинетика фотолюминесценции кристаллофосфоров, М., 1966; Гурвич A.M., Введение в физическую химию кристаллофосфоров, М., 1971; Вонсяцкий В. А., Боярский Г. Я., в сб.: Новые методы исследования полимеров, К., 1975. Ю. П. Тимофеев.

thermoluminescense

* * *

thermoluminescence

ж.

termoluminescenza f

физ.

термолюмінесце́нція

физ.

термолюмінесце́нція