Кристаллофосфоры. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Кристаллофосфоры (от кристаллы и греч. phos- свет, phoros - несущий) - неорганич. кристаллич. люминофоры (в осн.- искусственно приготовленное). Люминесценция К. может возбуждаться светом, электрич. током, потоком электронов (катодолюминофоры), рентг. и радиоакт. излучениями (сцинтилляторы ).К. могут быть полупроводники и диэлектрики (имеющие чаще всего центры люминесценции ,образованные активаторами или дефектами кристаллич. решётки) .

Основу К. обычно составляют кристашлы с шириной запрещённой зоны 1,5-10 эВ. К ним относятся в первую очередь соединения типа A_IIb_VI (ZnS, CdS, ZnSe, CdSe и др.), соединения A_IIIB_V, щёлочногалоидные кристаллы. Применяются также соли кислородсодержащих кислот, соединения типа гранатов и т. д. В качестве активаторов используются примвси Ag, Cu, Mg, редкоземельных и нек-рых др. элементов. К. обозначают хим. символами вещества, образующего кристаллич. структуру, и активатора, напр. ZnS*CdS : Ag, Cu. Центрами люминесценции в К. могут также служить сверхстехиометрич. атомы вещества основы (самоактивирование К.). К. применяют в люминесцентных лампах, светящихся экранах, люминесцентных панелях и индикаторах, светодиодах и т. д.

Люминесценция К. может происходить как в результате возбуждения непосредственно центров люминесценции, так н при поглощении энергии возбуждения кристаллич. решёткой или др. примесями (сенсибилизаторами). Механизм люминесценции К. в оси. рекомбинационный.

Осн. параметры К.- выход люминесценции, её спектр и время затухания. Выход люминесценции для К. может достигать десятков процентов и сильно зависит от концентрации активатора и неконтролируемых примесей - тушителей. Поэтому технология создания К. требует особой чистоты исходных веществ. Выход люминесценции К., особенно имеющих з своём составе специально введённые тушащие центры, зависит от температуры и может резко меняться при изменении температуры даже на неск. градусов (такие К. используют для визуализации тепловых полей в радиовизорах, тепловизорах и т. д.). В нек-рых К. при облучении видимым или УФ-светом энергия возбуждения запасается на метаста-бильных уровнях захвата электронов (ловушках) и может освобождаться при нагревании (термовысвечивание) или при облучении ИК-светом (вспышечные К.). Метод термовысвечивания используют для определения энергетич. спектра уровней захвата. Вспышечные К. применяют в ИК-приборах ночного видения, для визуализации распределения ИК-излучения.

Др. важный параметр К.- время затухания люминесценции. Так, в качестве сцинтилляторов, где необходимо хорошее временное разрешение, применяют К. со временем затухания в неск. наносекунд (ZnS : Ag, щёлочногалоидные кристаллы типа CsI : Tl, NaI : Т1 и др.), для экранов электронно-лучевых трубок - К. со временем послесвечения от микросекунд до неск. секунд (ZnS

CdS : Cu и др.), для индикации стрелок приборов, часов и т. д.- т. н. составы временного действия с длительностью послесвечения до неск. часов (светосоставы на основе К. ZnSi : Cu, SrS : Си, Bi). При включении в состав К. источника возбуждения (напр., радиоакт. солей) получают т. н. светосоставы пост. действия.

Спектр люминесценции К. определяется в осн. типами центров люминесценции, т. е. видом активатора. В люминесцентных лампах подбираются К., позволяющие получить источники света с различной цветовой температурой [чаще всего ЗСа₃ (P0₄)₂Ca(F, Cl)₂ : Sb, Mn]. В телевизионных трубках используют К. с повышенной стойкостью к облучению электронами; белый цвет свечения экрана обеспечивают смешением жёлтого свечения ZnS

CdS : Ag и голубого ZnS : Ag. В цветных телевизорах применяют К. трёх цветов: ZnS : Ag - голубой, Zn₂SiO₄ : Mn - зелёный, Zn₃(P0₄)₂ : Mn (или YV0₄ : Eu) - красный.

К др. параметрам К. относятся их стойкость к разл. облучениям и атм. воздействию, яркость свечения, зависимость выхода люминесценции от возбуждения, гра-нулометрич. состав для порошковых К. и т. д.

Синтез К. осуществляется чаще всего прокалкой твёрдой шихты при температурах 800-1500 К; нек-рые К. получают из газовой фазы или расплава. Центры люминесценции в К. можно рассматривать как сильно разбавленный раствор дефектов в регулярной решётке, а процесс синтеза К.- как растворение активатора и его диффузию, скорость к-рой и концентрация примесей могут быть рассчитаны. Добавление в шихту веществ (плавней) с температурой плавления ниже температуры синтеза К. приводит к снижению поверхностного натяжения, что ускоряет и облегчает синтез К. Атомы плавня могут служить также зарядокомпенсирующей добавкой. Так, при синтезе цинксульфидных К. в качестве плавней используют хлористые соединения.

Литература по кристаллофосфорам

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.