Катодолюминесценция

Катодолюминесценция, люминесценция, возникающая при возбуждении люминофора электронным пучком; один из видов радиолюминесценции. Первоначальное название пучка электронов — катодные лучи, отсюда термин «К.». Способностью к К. обладают газы, молекулярные кристаллы, органические люминофоры, кристаллофосфоры, однако только кристаллофосфоры стойки к действию электронного пучка и дают достаточную яркость свечения. Именно они и применяются в качестве катодолюминофоров.

  Для возбуждения К. достаточно, чтобы энергия возбуждающих электронов в ~ 1,5 раза превышала ионизационный потенциал кристаллофосфора. Однако применение таких медленных электронов не позволяет получать устойчивую К.: электроны очень быстро заряжают поверхность люминофора отрицательно, и в результате возбуждающие электроны, отталкиваясь от неё, тормозятся и теряют энергию. При больших же энергиях электронов на поверхности люминофора возникает вторичная электронная эмиссия, и заряд люминофора уносится вторичными электронами. Поэтому в практике применяются пучки электронов с энергией от 100 эв до 25 кэв, а в некоторых случаях, например в оптических квантовых генераторах, — до 1 Мэв.

Красовицкий Б. М., Болотин Б. М. Органические люминофоры.

В книге описаны основные классы органических люминофоров, методы их синтеза и спектрально-люминесцентные свойства. На основе анализа структурных особенностей молекул люминофоров обсуждена связь между строением и люминесценцией в различных рядах светящихся веществ.

ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ. СВЕЧЕНИЕ ВЕЩЕСТВ

ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ. СВЕЧЕНИЕ ВЕЩЕСТВ 

Слово люминесценция произошло от латинского lumen – свет. Все источники света можно разделить на два типа. К первому относятся те, свечение которых обусловлено высокой температурой, ко второму – так называемое холодное свечение (к нему, как правило, и относят различные виды люминесценции). 
Самый «универсальный» способ заставить тело испускать свет – сильно нагреть его. Так излучают свет сильно нагретая спираль электроплитки, раскаленная спираль электрической лампочки, Солнце и звезды, свечка, факел и другие горящие вещества и тела. Чем выше температура, тем более энергично движутся и сталкиваются атомы в веществе. При этом электроны в атомах возбуждаются и переходят на уровни с повышенной энергией. В этом состоянии электроны находятся недолго (миллиардные доли секунды), после чего они теряют избыток энергии. Эта потеря сопровождается испусканием кванта света – фотона, энергия которого как раз равна разности энергии электронов на двух уровнях.

Люминофоры решают все. В плоскостных индикаторах.

Приборы отображения информации можно грубо классифицировать на два основных типа – светоизлучающие и светоклапанные. И хотя светоизлучающие приборы имеют более чем вековую историю, эффективность различных излучательных сред изучена значительно хуже, чем параметры модуляторов света. Но только результаты анализа излучательной среды позволят создать средства отображения информации с требуемыми современными системами характеристиками. Такой анализ успешно провели российские ученые и на основе разработанной модели взаимодействия катодолюминофора с возбуждающим электронным пучком получили триады, намного превосходящие по своим характеристикам зарубежные образцы. И несмотря на то, что разработчики не смогли попасть на Брюссельский салон "Эврика'2000", их экспонаты смогли постоять за себя, получив во второй раз Золотую медаль Салона!

С начала 90-х годов помимо традиционных явлений люминесценции (газового разряда, фотолюминесценции, инжекционной и полевой электролюминесценции, низко- и высоковольтной катодолюминесценции – КЛ) начались интенсивные исследования явлений электролюминесценции в органических биполярных материалах и КЛ в средневольтовом диапазоне энергий электронного пучка [1]. Сопоставление плоскостных индикаторов с различными светоизлучающими средами показало, что приборы на основе электронно-лучевого (катодного) возбуждения люминофора характеризуются не только более высокой эффективностью работы, но и достаточно низкой удельной мощностью возбуждения в пересчете на пиксел (табл.1). Особенно перспективны с точки зрения эффективности и потребляемой мощности плоские автоэмиссионные экраны (ПАЭ), КЛ которых возбуждается острийными катодами с диаметром острия в несколько нанометров.
Но поскольку в ПАЭ электронный пучок не сканирует экран, к используемым в них люминофорным материалам предъявляются дополнительные, ранее не рассматривавшиеся требования: