A gyémánt lumineszcencia jelensége

A lumineszcencia a sugárzás, amely meghaladja a test termikus sugárzását egy adott hőmérsékleten, és amelynek időtartama sokkal hosszabb, mint a fényhullámok időszaka. E meghatározás első részét E. Widoman javasolja, és elválasztja a lumineszcenciát az egyensúlyi hősugárzástól.

A második rész - az időtartam jele - az SI bevezette. Vavilov hogy elválassza a lumineszcencia más másodlagos emissziós jelenségek - reflexió és szórja a fényt, és a szintén indukált emisszióval, bremsstrahlung töltött részecskék.

A lumineszcencia kialakulásához tehát szükség van minden olyan energiaforrásra, amely az adott test egyensúlyi belső energiáján kívül esik, a hőmérsékletnek megfelelően. A helyhez kötött lumineszcencia fenntartásához ennek a forrásnak külsőnek kell lennie. Nem-statikai lumineszcencia fordulhat elő a test áttétele után egyensúlyi állapotba az előzetes gerjesztés után (a lumineszcencia csillapítása). Amint az a definícióból következik, a lumineszcencia fogalma nem az egyes sugárzó atomokra vagy molekulákra vonatkozik, hanem az aggregátumok-testekre is.

A molekulák gerjesztésének és a fénykibocsátásnak az alapelemei megegyezhetnek a hősugárzás és a lumineszcencia esetében. A különbség csak az egyes energiaátmenetek relatív számából áll. A lumineszcencia meghatározásából következik, hogy ez a koncepció csak a meghatározott hőmérsékletű testekre vonatkozik. Abban az esetben, ha erősen eltér a termikus egyensúlytól, értelmetlen mondani a hőmérsékleti egyensúlyról vagy a lumineszcenciáról.

Tünet időtartama nagy gyakorlati jelentőséggel bír, és lehetővé teszi, hogy megkülönböztessék lumineszcencia más nem egyensúlyi folyamatok. Különösen azt fontos szerepet játszott a történelem a felfedezés a Cserenkov, kiderült, hogy a megfigyelt sugárzás nem tudható, hogy a lumineszcencia. A kérdés az elméleti indoklást Vavilov kritériumokat vette BI Stepanov és B.A. Afanasevichem. Szerintük, nagy jelentőségű az a megléte vagy hiánya, köztes folyamatok közötti energia abszorpciós izgalmas a lumineszcens sugárzás, és a másodlagos sugárzás (például, elektron átmenetek szintje közötti, változásokat a vibrációs energia, stb) a címkézési másodlagos emisszió. Az ilyen közbenső folyamatok jellemző lumineszcencia (különösen azok előfordulnak a nem optikai gerjesztési lumineszcencia).

A gyémántok egyik legfontosabb tulajdonsága a gyakorlatban a lumineszcencia. Hatása alatt a látható fény, különösen a katód, ultraibolya és röntgen, - és akkor is, amikor besugárzott nukleáris részecskék képződnek a bomlási radioaktív izotópok, gyémánt kezdenek luminesce, azaz különböző színekben ragyog.

Megállapítást nyert, hogy a katód és a röntgensugarak hatása alatt mindenféle gyémántfajták ragyognak, és csak néhány az ultraibolya. A gyémántok lumineszcenciájának színe különböző és a gerjesztés módjától függ. Tehát, amikor az ultraibolya sugarak izgatják, egyes kristályok kékre világítanak, sárga vagy zöld színűek. Vörös, narancssárga és fehéres árnyalatok is ragyognak.

Gyémántok különböző lumineszcens UV-fényben (például, kék és zöld) megvilágítja az azonos (kék) az intézkedés alapján X-sugarak. A természetes gyémántok röntgen lumineszcenciájának színe meglepően monoton - ez általában fehéres-kék fény. Csak zöld, kék-ibolyaszínű röntgen lumineszcenciát izolált, ritka esetekben figyeltek meg. 1939-ben M.G. Bogomolsky azt javasolta, hogy a gyémántok röntgen lumineszcenciáját alkalmazzák kimutatásukra és kitermelésükre. Mivel az X-sugarak nyújtanak teljes egészében izzás gyémánt, és azok nagy szelektivitással Mivel ezt a módszert alkalmazzák, mint a feltárása gyémánt betétek, és az iparban a kitermelés az gyémántok zúzott kőzet.

A gyakorlatban a kitermelés gyémánt XRF a következőképpen: szerint osztályozott bizonyos kis szemcseméretű anyagot a siló betápláljuk egy szállítószalag, mozog zárt készülékben. Ezen a szalagon irányított X-sugarak, okozó lumineszcencia a gyémánt és egyéb ásványi anyagok. Azonban a lumineszcencia a gyémánt X-sugarak annyira különleges, hogy általában eltér a megvilágítás a többi ásványi anyagok, az üzemeltető, figyelte a haladás, a folyamat a védőüveg, leáll a szállítószalag és beilleszteni egy zárt eszköz csipesszel távolítsuk el a gyémánt szemcsék egy külön dobozban, ahonnan a gyémánt kivenni leállítása után az egész folyamatot és letiltja a röntgenkészüléket. Így jön a kis minták, nagy mennyiségű anyag, ez a folyamat általában automatizált vizsgálata lumineszcens tulajdonságait a gyémánt és a X-ray, különösen a Jakut gyémánt betétek, a téma a sok munka.

E tekintetben nagy érdeklődés a G.O. Hangzavar. Először megmutatta, hogy a természetes gyémántok optikai tulajdonságai és lumineszcenciája sokkal változatosabbak, mint korábban gondolták. Más kutatók a röntgen lumineszcenciát is tanulmányozták.

Ennek eredményeként, a kutatás lett állítva, mint a fent említett, nagyon fontos gyakorlati szempontból, az a tény, hogy elegendő gerjesztés röntgensugarak képesek fényt bocsátanak ki az összes gyémánt, az emissziós intenzitása változik 1-től 100 konv. u Bebizonyosodott, hogy az X-ray spektruma lényegesen szélesebb, mint a spektrum egy kék fotolumineszcencia és fekszik a régióban 360-700 nm. Azt is megjegyezték, hogy különbözõ kristályok különböznek a röntgen-lumineszcencia spektrum egyes régiói között. A kék-kék zenekar a legtöbb kristály esetében a legerősebb. Minden spektrumban sárga-narancs sáv is van. Nagy érdeklődés a viszonylagos kapcsolat a gyémánt fotolumineszcenciája és az egyik legfontosabb tulajdonsága között a gyakorlatban: csiszoló képesség. Az A.A. Gumilevsky, csiszoló képesség gyémánt kék és sárga lumineszcencia (UV-fény alatt), valamint a gyémánt, amelyek nem rendelkeznek ugyanazokkal a feltételekkel a látható lumineszcens drasztikusan eltérő. A legnehezebbek a nem fénylő gyémántok, és a legkevésbé kemények a kék fényű gyémántok. A sárga fényű gyémántok köztes helyzetben vannak. Úgy tartják, hogy összefüggés van a között bizonyos jellemzői a lumineszcencia a gyémánt, és így annak tulajdonságait, az a képesség, hogy figyelembe nukleáris részecskék, amelynek alapja az a képesség, bizonyos típusú gyémánt megváltoztatni a vezetőképességét gerjesztve a nagy energiájú részecskék. Így a gyémánt lumineszcencia jellemzőinek ismerete mind elméleti, mind gyakorlati szempontból nagy érdeklődésre tart számot.

1) A rezonancia lumineszcencia (gyakran nevezik rezonancia-fluoreszcencia) figyelhető meg a atomos gőzfázisú (higany, nátrium, stb), Néhány egyszerűbb molekulák és, néha, a bonyolultabb rendszerek. Sugárzás spontán, és bekövetkezik az azonos energiaszint, ami úgy érhető el az energia elnyelését a gerjesztő fény. Növelésével a sűrűsége a gőz bejut rezonancia lumineszcencia rezonancia szórás.

Ez a fajta lumineszcencia minden esetben nem kapcsolódhat a lumineszcenciához, ezért rezonáns szórásnak kell nevezni.

2) A spontán lumineszcencia magában foglal egy átmenetet (sugárzó, vagy gyakrabban nem sugárzó) az energiaszinten, amelyből sugárzás következik be. Ez a lumineszcencia a gőzökben és oldatokban lévő komplex molekulákra és a szilárd anyagok szennyező centrumaira jellemző. Különleges eset a lumineszcencia a gerjesztett állapotokból történő átmenet miatt.

3) A metastabil vagy stimulált lumineszcencia jellemezve után bekövetkező energia elnyelését átmenet a metastabil szintet és attól a sugárzási szint adódó rezgési energia üzeneteket (miatt a belső energia a szervezetben) vagy további fotonsugaras, például infravörös. Ilyen típusú lumineszcencia például a szerves anyagok foszforeszcenciája, amelyben a szerves molekulák alacsonyabb tripletuma szintje metastabil. Ugyanakkor, sok esetben, van két lumineszcencia időtartama sávok: hosszú hullámhosszú megfelelő spontán átmenet T-S0, majd (lassú fluoreszcencia, vagy - a sáv?), És rövidhullámú, amelyeknek azonos spektrumot a fluoreszcencia és a megfelelő indukált átmenetek T-S1, majd a spontán átmenet s1-s0 (foszforeszcencia vagy sáv).

4) A rekombinációs lumineszcencia a részecskék újraegyesülésének eredményeképpen jön létre, amelyek az izgalmas energia felszívódásával szét vannak választva. Gázokban gyökök vagy ionok rekombinációja előfordulhat, amelynek következtében egy molekula jelenik meg a gerjesztett állapotban. Az ezt követő földi állapotba való átjutást lumineszcens kísérheti. A szilárd kristályos testekben a rekombinációs lumineszcencia az egyensúlyi töltés hordozók (elektronok vagy lyukak) megjelenésének eredményeképpen keletkezik, bármely energiaforrás hatása alatt. A rekombinációs lumineszcenciát megkülönböztetik az átmenetek "zóna zónájában" és a hibás vagy szennyező centrumok lumineszcenciáját (úgynevezett lumineszcencia központok). Mindegyik esetben a lumineszcencia folyamat magában foglalhatja a hordozók rögzítését a csapdákban, majd ezt követően termikus vagy optikai eszközökkel, azaz Tartalmaz egy elemi folyamatot, amely jellemző a metastabil lumineszcenciára. Központok lumineszcenciája esetén a rekombináció a központ talajszintjén és az elektront gerjesztett szinten csapdázza. A sugárzás a centrumból a gerjesztett állapotból a földi állapotba való átmenet eredményeként következik be. A rekombinációs lumineszcenciát megfigyeljük a kristályfoszforokban és tipikus félvezetőkben, például germániumban és szilíciumban. Függetlenül a lumineszcenciát eredményező elemi folyamat mechanizmusától, a végső esetben a sugárzás spontán áttérés következik be egy energiaállapotból a másikba. Ha ez az átmenet megengedett, akkor a dipólusú sugárzás megtörténik.

Tiltott átmenetek esetén a sugárzás megfelelhet mind elektromos, mind mágneses dipólusnak, elektromos kvadrupolnak stb.

Minden anyag a "Geológia"