發(fā)光在照明和探測中的應用(編輯修改稿)
2025-05-30 05:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 綠區(qū) 。 ? 而當濃度高時，這些高能級的發(fā)射通過交叉弛豫過程而被猝滅。發(fā)射主要由下面能量低的 5D07Fj躍遷，產(chǎn)生強紅光。 ? 來自 5D0以上的高能級的發(fā)射是 CRT彩色電視和燈用紅色熒光體所不希望的，故用在 Y2O3 中 Eu3+的濃度高達 4%(原子 )。 Eu2O3含量太高又影響熒光體成本。 長時發(fā)光材料 ? 硫化鋅或堿土金屬硫化物 ? 堿土金屬鋁酸鹽 ? Ln2O3S:Eu,Mg,Ti（ Ln=Y,Gd）紅色系 ? Eu2+和 Dy3+共摻雜的堿土焦硅酸鹽 M2MgSi2O7:Eu,Dy (M=Sr,Ca) 帶綠的藍色 ? 長時發(fā)光涂料、陶瓷、玻璃 ? 應用在消防、交通、建筑、日用品、裝飾品等 發(fā)光在探測中應用 ? 物質(zhì)在電離輻射激發(fā)下產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象 ? 利用電離輻射發(fā)光在探測輻射信息中的應用。 –這種輻射信息探測技術(shù)可以分為兩類 :積分探測技術(shù)和計數(shù)探測技術(shù)。 積分探測技術(shù) ? 積分探測技術(shù)是測量在電離輻射持續(xù)激發(fā)下直接的 (瞬時的 )或間接的 (熱激勵或光激勵 )發(fā)光強度以及形成的光學影像，這種積分探測技術(shù)主要應用于醫(yī)學 X射線影像診斷和輻射劑量的熱釋發(fā)光強度測定。 ? 積分探測技術(shù)使用由發(fā)光材料多晶粉末制成的熒光屏、增感屏、影像板或較厚的熒光玻璃等發(fā)光器件，用于探測 X線、 γ線透過人體、物體、產(chǎn)物所形成的影像。 計數(shù)探測技術(shù) ? 計數(shù)技術(shù)是測量電離輻射 Y射線或帶電粒子脈沖激發(fā)物質(zhì)時產(chǎn)生的光子數(shù)目及徑跡，從而獲得電離輻射 Y射線或帶電粒子的類型、強度、能量、發(fā)射時間、方向和位置等信息。 ? 計數(shù)探測技術(shù)使用由閃爍發(fā)光晶體組成復雜的光電儀器裝置，主要應用于高能物理和核物理研究的電磁量能器 (electromagic calorimeter)以及 X射線計算斷層照相 (Xray puted tomography, Xray CT)和正電子發(fā)射斷層照相 (positron emission tomography, PET)等。 PET/CT X線的產(chǎn)生 ? 制動輻射 高速運行的電子突然減速后 , 其動能即轉(zhuǎn)換成 X線 ? 特性輻射 高速電子撞擊原子和外圈軌道上的電子 ,使之游離并釋放能量 ,即為 X線 + X射線的產(chǎn)生 ? X射線是一種電磁輻射。在實驗室和醫(yī)院里是用 X射線管產(chǎn)生 X射線。真空的 X射線管中熱陰極 (負極 )產(chǎn)生的電子通過一個 50 ～8ookV的強電場中加速后，撞擊在陽極的金屬靶上，高速電子突然停止就轉(zhuǎn)變?yōu)?X射線發(fā)射。 ? 像所有的電磁輻射 (如可見光、紫外線、無線電波等 )一樣， X射線也具有連續(xù)波和粒子的雙重性。 ? 高速電子轉(zhuǎn)變?yōu)?X射線的效率很低，只有百分之幾的電子能量轉(zhuǎn)變?yōu)?X射線，而大部分的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃俊? ? 為了防止陽極靶受熱熔化，是將高熔點金屬鎢或鉬做成的陽極靶心，鑲嵌在散熱的銅塊中，并且用油冷卻，或做成可以循環(huán)轉(zhuǎn)動的靶以散熱。 ? 醫(yī)用 X射線的波長或能量是由靶金屬的原子序數(shù)和陽一陰極間的電壓決定的。 – 靶金屬的原子序數(shù)越大、電壓越高，則產(chǎn)生的 X射線波長越短，能量越大，穿透力越強 。 – 反之則波長越長，能量越小，穿透力越弱。 X射線與物質(zhì)作用 ? X射線作用于固體物質(zhì)上，大部分透過物質(zhì)，一部分被物質(zhì)吸收。物質(zhì)對 X射線的吸收系數(shù)和 X射線能量之間的關系如圖 92所示，是一根連續(xù)的曲線。當 X射線能量大于物質(zhì)中某種原子的 L層和 K層電子的結(jié)合能時，可以激發(fā)其 L層和 K層的電子，在連續(xù)的吸收線上出現(xiàn)增強的吸收，即相應的 LI、 LII、 LIII和 K吸收邊。 X 線的發(fā)現(xiàn) X 線是由德國倫琴教授在 1895年所發(fā)現(xiàn) , 這種由真空管發(fā)出的能穿透物體的電磁波 ,能量高于可見光 ,波長短 ,頻率較高 . ? 因為照相膠片的感光光譜與 X射線的波長并不匹配，因此當時需要將手掌在 X射線下照射很長時間才能使膠片感光而形成影像。倫琴就提出應該找出某種發(fā)光材料，它能吸收穿透手掌的 X射線并能有效地發(fā)射出可見光。這種可見光的光譜與膠片的感光光譜相匹配，可以使膠片快速曝光形成影像 .從此開始了 X射線發(fā)光材料 的研究和開發(fā)應用。 ? X射線作用于發(fā)光材料上，除了一部分透過、一部分被吸收轉(zhuǎn)化為可見光發(fā)射之外，還有某些物質(zhì)具有存儲發(fā)光的性質(zhì)，可以把吸收的 X射線能量以激發(fā)態(tài)的電子和空穴的形式，暫時地存儲在晶體的某些陷阱缺陷中。根據(jù)陷阱深度不同，電子和空穴在室溫下存儲時間長短也有差別，可以從幾小時到幾天。 ? 當晶體受到加熱或受到可見光的激勵時，存儲在陷阱中的電子和空穴就會躍出陷阱，或者發(fā)生帶間復合而發(fā)光，或者在發(fā)光中心上復合而發(fā)生分立中心發(fā)光。 ? 受到加熱而發(fā)光即所謂 熱釋發(fā)光(thermoluminescence)。可以應用于輻射劑量檢測 。
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