本標準規(guī)定了熒光粉材料生產(chǎn)、性能測試和科研、教學中的常用名詞術語的定義。
1 基本概念
l.1 發(fā)光luminescence
發(fā)光是物體熱輻射之外的一種輻射,又稱為“冷光”。這種輻射的持續(xù)時間要超過光的振動周期。
l.2 熒光fluorescence
激發(fā)停止后,持續(xù)時間小于10-8s的發(fā)光稱為熒光。蒸汽、氣體或液體在室溫下的發(fā)光,是典型的熒光。但有時不以發(fā)光的持續(xù)時間作為熒光的定義,而是把分子的自發(fā)發(fā)射稱為熒光。
1.3 磷光phosphorescence
激發(fā)停止后,持續(xù)時間大于10-8s的發(fā)光稱為磷光。重金屬激活的堿土金屬發(fā)光物質(zhì)的發(fā)光是典型的磷光。而有時則把晶體的復合發(fā)光稱為磷光。但現(xiàn)在對熒光和磷光已不作嚴格區(qū)別。
1.4 光致發(fā)光photoluminescence
用紫外、可見或紅外輻射激發(fā)發(fā)光材料而產(chǎn)生的發(fā)光稱為光致發(fā)光,常見的如日光燈的發(fā)光就是光致發(fā)光。
1.5 電致發(fā)光electroluminescence
在電場或電流作用下引起固體的發(fā)光現(xiàn)象統(tǒng)稱為電致發(fā)光。目前常見的電致發(fā)光材料有三種形態(tài):結(jié)型、薄膜和粉末,其中粉末電致發(fā)光又有直流和交流之分。
1.6.交流電致發(fā)光A.C.electroluminescence
由交流電場引起的發(fā)光現(xiàn)象稱為交流電致發(fā)光。它靠交變電場激發(fā),即使通過的傳導電流很小,仍可得到發(fā)光。
1.7直流電致發(fā)光D.C.electroluminescence
由直流電場和電流作用引起的發(fā)光現(xiàn)象稱為直流電致發(fā)光。它和交流電致發(fā)光不同,要求有電流流過發(fā)光體顆粒,否則不論電場有多強也不能得到發(fā)光。
1.8 陰極射線致發(fā)光cathodoluminescence
固體受高速電子束轟擊所引起的發(fā)光稱為陰極射線致發(fā)光,各種示波管、顯象管,雷達指示管是典型的陰極射線致發(fā)光器件。
1.9 X—射線致發(fā)光X—ray luminescence
由X—射線激發(fā)發(fā)光物質(zhì)產(chǎn)生的現(xiàn)象稱為X—射線致發(fā)光,如X—光熒光屏。
1.10 放射線致發(fā)光redio luminescence
由放射性物質(zhì)的射線激發(fā)發(fā)光物質(zhì)產(chǎn)生的發(fā)光稱為放射線致發(fā)光。如夜光表上的發(fā)光就是由
钷)(Pm-4)β 射線激發(fā)硫化鋅 :銅產(chǎn)生的發(fā)光。
1.11 閃爍scintillation
電離粒子(α、β或γ射線)激發(fā)熒光體所引起的瞬時(約10-6s以下)閃光稱為閃爍。
1.12 熱釋發(fā)光thermoluminescence
發(fā)光體的溫度升高后貯存的能量以光的形式釋放出來的現(xiàn)象叫熱釋發(fā)光或加熱發(fā)光。其發(fā)光強度與溫度的關系叫熱釋發(fā)光曲線。熱釋發(fā)光反映了固體中電子陷阱的深度和分布,可以測量物體所受輻射計量,做成計量計,可以鑒別文物的真?zhèn)魏突哪甏?BR> 1.13 原子的狀態(tài)和能級state and energy level of atom
由原子核和圍繞核運動的電子組成的原子(或離子)。它們的總能量在一定范圍內(nèi)只能取一系列不連續(xù)的確定的分立值,這些分立的能量值稱為原子的能級,并對應于不同的能量狀態(tài)。
1.14 能級圖energy level diagram
按微觀粒子系統(tǒng)容許具有的能量大小,由低到高按次序用一些線段表示出來,這就叫做系統(tǒng)的能級圖。能級的數(shù)目是無限的,通常只畫出和所研究問題有關的能級。
1.15 能級的簡并degeneracy of energy level
在某些情況下,對應于某一能量E,微觀系統(tǒng)可以有n個不同的狀態(tài),這種情況稱為能級的簡并。同一能級的不同狀態(tài)數(shù)g,稱為該能級的簡并度。
1.16 能級的分裂split of energy level
微觀系統(tǒng)在電場、磁場等的作用下,原來簡并的能級分裂成幾個能級的現(xiàn)象稱為能級的分裂。
1.17 基態(tài)ground state
原子或分子以及由它們組成的系統(tǒng)都有許多特定的,各不相同的能量狀態(tài),其中最低的能量狀態(tài)稱為基態(tài)。
1.18 激發(fā)態(tài)excitation state
微觀系統(tǒng)的能量高于基態(tài)的一切狀態(tài)統(tǒng)稱為激發(fā)態(tài)。系統(tǒng)由較低能態(tài)過渡到較高能態(tài)叫做激發(fā)。在激發(fā)過程中,系統(tǒng)需要從外界吸收能量,如施加電場,光照或加熱等。處于激發(fā)態(tài)的微觀粒子均存在躍遷回基態(tài)的可能性。
1.19 躍遷transition
系統(tǒng)由一個能量狀態(tài)過渡到另一個能量狀態(tài)叫躍遷。
1.20 躍遷幾串transition probability
設某一能級上原有的粒子數(shù)為N,平均每單位時間內(nèi)躍遷到另一能級粒子數(shù)△N,則△N/N稱為粒子由該能級到另一能級的躍遷幾率。
1.21 允許躍遷allow transition
粒子在它的兩個定態(tài)之間發(fā)生躍遷需要滿足一定的條件。這些條件通常用兩個定態(tài)之間的兩組量子數(shù)之差值夾表示,稱為選擇定則。滿足選擇定則的躍遷過程稱為允許躍遷,不滿足選擇定則的躍遷過程稱為禁戒躍遷。允許躍遷和禁戒躍遷只有相對的意義,即只有躍遷幾率的大小之別。
1.22 禁戒躍遷forbidden transition 見1.2l。
1.23 輻射躍遷radiation transition
粒子系統(tǒng)從較高的能量狀態(tài)躍遷到較低的能量狀態(tài)時,如果以光的形式把能量發(fā)射出去就稱為輻射躍遷。
1.24 無輻射躍遷radiationless transition
粒子系統(tǒng)從較高的能量狀態(tài)躍遷到較低的能量狀態(tài)時,如果能量不是以光的形式釋放就叫做無輻射躍遷。
1.25 弛豫時間relaxation time
物質(zhì)系統(tǒng)由非平衡狀態(tài)自發(fā)地趨于平衡狀態(tài)的過程稱為弛豫。在發(fā)光中弛豫是指一個系統(tǒng)從較高的能量狀態(tài)向較低能量狀態(tài)的轉(zhuǎn)變,如激發(fā)電子與晶格相互作用而回到基態(tài),激發(fā)電子向低能態(tài)的躍遷等。弛豫時間系指電子在較高能態(tài)的平均壽命。
1.26 能級壽命life time of energy level
指電子停留在某個能態(tài)上的平均時間,用r=1/A表示,A為自發(fā)發(fā)射的躍遷幾率。
1.27 能帶energy band
能帶是描述晶體中電子能量狀態(tài)的一個物理概念。晶體是由大量原子規(guī)則排列組成的,在晶體中原子的外層電子運動已不再局限在該原子附近,而是可以在整個晶體中運動。這種情況稱為電子運動的共有化。其結(jié)果是:N個孤立原子有N個相同的能級,在晶體中變成N個能量略有差別的不同等級。因N的數(shù)量級極大所以這些密集程度很高的能級,基本上可以看成是連續(xù)的,稱為能帶。電子可以具有能帶內(nèi)的任何能量值。
1.28 價帶valence band
晶體的能帶圖中,最下面的幾個能帶,基本上都是被電子所填滿,故稱為滿帶,最高的滿帶稱為價帶。
1.29 導帶conduction band
金屬的價帶之上的最低能帶有大量電子,但沒有占滿所有的能帶,這些電子在電場作用下,可以在晶體中運動,引起電流,因此這總能帶稱為導帶。半導體價帶之上的最低能帶,有少量電子。絕緣晶體的價帶之上的能帶基本上是空的,這些能帶也稱為導帶。
l.30 禁帶forbidden band
晶體中,能帶和能帶之間有一定的間隔,這個間隔中的能量一般是電子不能具有的,所以稱此間隔為禁帶。禁帶往往表示價帶和最低導帶之間的能量間隔。
1.31 禁帶寬度(能隙)band gap (energy gap)
禁帶寬度是由價帶頂?shù)綄У字g的能量差來表示,它反映了使電子從價帶激發(fā)到導帶所需要的能量。 |