Введение в спектроскопию диэлектриков. Часть II. Вторичные процессы. Васильев А.Н - 13 стр.

UptoLike

èñ ïî ëü çó å ìûé ïóòü ðå ãè ñò ðà öèè âû ðå çà íèå ôè ëü òðà ìè èëè
ìî íî õðî ìà òî ðîì îá ëà ñ òè äëèí âîëí âáëè çè ìàê ñè ìó ìîâ
l
1
è
l
2
. Íà îñíî âà íèè äâóõ òàêèõ ñïåê òðîâ âîç áóæ äå íèÿ ìîæíî
àíà ëè çè ðî âàòü ðàç ëè÷ íûå êà íà ëû ëþ ìè íåñ öåí öèè. Îä íà êî
äî ñèõ ïîð ðåä êî ó÷è òû âà þò ïå ðå êðû òèå ïî ëîñ, ïðè êî òî ðîì
íà äëè íå âîë íû
l
2
âíî ñèò âêëàä ïî ëî ñà ñ ìàê ñè ìó ìîì íà
l
1
. Â
ñâÿ çè ñ ýòèì àê òó à ëü íû ìè ïðåä ñòàâ ëÿ þò ñÿ ðàç ëè÷ íûå ìå òî äû
ìà òå ìà òè ÷å ñêîé îá ðà áîò êè ðå çó ëü òà òîâ èç ìå ðå íèé, â ÷à ñò íî -
ñòè, ðàç ëî æå íèå ñïåê òðîâ ñâå ÷å íèÿ íà îò äå ëü íûå ïî ëî ñû è ïî -
ñòðî å íèå çà âè ñè ìî ñòåé ïà ðà ìåò ðîâ ïî ëîñ (àì ï ëè òó äû, ïî ëó -
øè ðè íû, ïî ëî æå íèÿ, àñèì ìåò ðèè) îò äëè íû âîë íû âîç áóæ äà -
þ ùå ãî ñâå òà. Èç ìå ðå íèÿ òà êî ãî ðîäà òðå áó þò âû ñî êîé ñòå ïå -
íè àâ òî ìà òè çà öèè óñòà íî âîê, ïî ñêî ëü êó îáú åì ïå ðå ðà áà òû âà -
å ìîé èí ôîð ìà öèè î÷åíü áî ëü øîé. Êðî ìå òîãî, äëÿ âû áî ðà
òèïà ïîä ãî íî÷ íûõ êðè âûõ (ãà óñ ñî âûõ, ëî ðåí ò öå âûõ èëè áî -
ëåå ñëîæ íûõ) íå îá õî äè ìî çíàòü ìî äåëü öåí ò ðà ñâå ÷å íèÿ.
Âî îá ùå ãî âî ðÿ, íàè áî ëåå èí ôîð ìà òèâ íû ìè äîë æíû áûòü
èç ìå ðå íèÿ ñïåê òðîâ ñâå ÷å íèÿ è âîç áóæ äå íèÿ ïðè ñêà íè ðî âà -
íèè îáî è ìè ìî íî õðî ìà òî ðà ìè 2 è 5 (ñì. ðèñ. 2). Ïî ëó ÷à å ìûå
ïðè ýòîì òðåõ ìåð íûå êàð òè íû íà ãëÿä íî ïî êà çû âà þò ïå ðå êà÷ -
êó ýíåð ãèè èç îä íî ãî êà íà ëà ëþ ìè íåñ öåí öèè â äðó ãîé. Òàêèå
ñïåêòðû ïîëó÷àþòñÿ íà óñòàíîâêàõ ñ èñïîëüçîâàíèåì
äåòåêòîðîâ, îäíîâðåìåííî ðåãèñòðèðóþùèõ âåñü ñïåêò
èçëó÷åíèÿ (íàïðèìåð, ïðè èñïîëüçîâàíèè îï òè ÷å ñêèõ ìíî ãî -
êà íà ëü íûõ àíà ëè çà òî ðîâ OMA, ìíîãîýëåìåíòíûõ ÏÇÑ
äåòåêòîðîâ è ò.ä.).
Ïðè èñ ñëå äî âà íèè ñïåê òðîâ âîç áóæ äå íèÿ ëþ ìè íåñ öåí -
öèè íàè áî ëåå ÿðêî ïðî ÿâ ëÿ þò ñÿ âñå ñëîæ íûå ÿâ ëå íèÿ, âîç íè -
êà þ ùèå â êðè ñ òàë ëî ôîñ ôî ðàõ. Òàê, îä íîé èç íàè áî ëåå õà ðàê -
òåð íûõ îñî áåí íî ñòåé êðè ñ òàë ëî ôîñ ôî ðîâ ÿâ ëÿ åò ñÿ íå ëè íåé -
íîñòü ïðî öåñ ñîâ, âîç íè êà þ ùàÿ óæå ïðè î÷åíü ìà ëûõ èí òåí -
ñèâ íî ñòÿõ âîç áóæ äà þ ùå ãî ñâå òà. Ïðè ýòîì ïðî öåñ ñû â êðè ñ -
òàë ëî ôîñ ôî ðàõ çà âè ñÿò, â ÷à ñò íî ñòè, îò ÷èñ ëà êâàí òîâ âîç -
áóæ äà þ ùå ãî ñâå òà
i
, ïî ãëî ùåí íûõ åäè íè öåé îáú å ìà. Åñëè íå
ïðè íè ìàòü ñïå öè à ëü íûõ ìåð, òî èí òåí ñèâ íîñòü ñâå òà, ïà äà þ -
ùàÿ íà îá ðà çåö ÷å ðåç ìî íî õðî ìà òîð 2 îò èñ òî÷ íè êà 1, îáû÷ íî
ñè ëü íî çà âè ñèò îò äëè íû âîë íû âîç áóæ äà þ ùå ãî ñâå òà. Ïî ý òî -
ìó ïðè âîç áóæ äå íèè êâàí òà ìè ðàç íîé ýíåð ãèè
hn
ìå íÿ åò ñÿ èí -
òåí ñèâ íîñòü âîç áóæ äå íèÿ
i
, è âû äå ëå íèå ðîëè ñîáñòâåííî
ýíåð ãèè êâàí òîâ
hn
èç îá ùåé êàð òè íû ÿâ ëÿ åò ñÿ äîñòàòî÷íî
ñëîæ íîé çà äà ÷åé. Íå êî òî ðûå óñòà íîâ êè ñíàá æà þò ñÿ óñòðîé -
ñò âà ìè, ñòà áè ëè çè ðó þ ùè ìè èí òåí ñèâ íîñòü ïà äà þ ùå ãî ñâå òà
13
èñïîëüçóåìûé ïóòü ðåãèñòðàöèè — âûðåçàíèå ôèëüòðàìè èëè
ìîíîõðîìàòîðîì îáëàñòè äëèí âîëí âáëèçè ìàêñèìóìîâ l1 è
l2 . Íà îñíîâàíèè äâóõ òàêèõ ñïåêòðîâ âîçáóæäåíèÿ ìîæíî
àíàëèçèðîâàòü ðàçëè÷íûå êàíàëû ëþìèíåñöåíöèè. Îäíàêî
äî ñèõ ïîð ðåäêî ó÷èòûâàþò ïåðåêðûòèå ïîëîñ, ïðè êîòîðîì
íà äëèíå âîëíû l2 âíîñèò âêëàä ïîëîñà ñ ìàêñèìóìîì íà l1 . Â
ñâÿçè ñ ýòèì àêòóàëüíûìè ïðåäñòàâëÿþòñÿ ðàçëè÷íûå ìåòîäû
ìàòåìàòè÷åñêîé îáðàáîòêè ðåçóëüòàòîâ èçìåðåíèé, â ÷àñòíî-
ñòè, ðàçëîæåíèå ñïåêòðîâ ñâå÷åíèÿ íà îòäåëüíûå ïîëîñû è ïî-
ñòðîåíèå çàâèñèìîñòåé ïàðàìåòðîâ ïîëîñ (àìïëèòóäû, ïîëó-
øèðèíû, ïîëîæåíèÿ, àñèììåòðèè) îò äëèíû âîëíû âîçáóæäà-
þùåãî ñâåòà. Èçìåðåíèÿ òàêîãî ðîäà òðåáóþò âûñîêîé ñòåïå-
íè àâòîìàòèçàöèè óñòàíîâîê, ïîñêîëüêó îáúåì ïåðåðàáàòûâà-
åìîé èíôîðìàöèè î÷åíü áîëüøîé. Êðîìå òîãî, äëÿ âûáîðà
òèïà ïîäãîíî÷íûõ êðèâûõ (ãàóññîâûõ, ëîðåíòöåâûõ èëè áî-
ëåå ñëîæíûõ) íåîáõîäèìî çíàòü ìîäåëü öåíòðà ñâå÷åíèÿ.
     Âîîáùå ãîâîðÿ, íàèáîëåå èíôîðìàòèâíûìè äîëæíû áûòü
èçìåðåíèÿ ñïåêòðîâ ñâå÷åíèÿ è âîçáóæäåíèÿ ïðè ñêàíèðîâà-
íèè îáîèìè ìîíîõðîìàòîðàìè 2 è 5 (ñì. ðèñ. 2). Ïîëó÷àåìûå
ïðè ýòîì òðåõìåðíûå êàðòèíû íàãëÿäíî ïîêàçûâàþò ïåðåêà÷-
êó ýíåðãèè èç îäíîãî êàíàëà ëþìèíåñöåíöèè â äðóãîé. Òàêèå
ñïåêòðû ïîëó÷àþòñÿ íà óñòàíîâêàõ ñ èñïîëüçîâàíèåì
äåòåêòîðîâ, îäíîâðåìåííî ðåãèñòðèðóþùèõ âåñü ñïåêò
èçëó÷åíèÿ (íàïðèìåð, ïðè èñïîëüçîâàíèè îïòè÷åñêèõ ìíîãî-
êàíàëüíûõ àíàëèçàòîðîâ — OMA, ìíîãîýëåìåíòíûõ ÏÇÑ
äåòåêòîðîâ è ò.ä.).
     Ïðè èññëåäîâàíèè ñïåêòðîâ âîçáóæäåíèÿ ëþìèíåñöåí-
öèè íàèáîëåå ÿðêî ïðîÿâëÿþòñÿ âñå ñëîæíûå ÿâëåíèÿ, âîçíè-
êàþùèå â êðèñòàëëîôîñôîðàõ. Òàê, îäíîé èç íàèáîëåå õàðàê-
òåðíûõ îñîáåííîñòåé êðèñòàëëîôîñôîðîâ ÿâëÿåòñÿ íåëèíåé-
íîñòü ïðîöåññîâ, âîçíèêàþùàÿ óæå ïðè î÷åíü ìàëûõ èíòåí-
ñèâíîñòÿõ âîçáóæäàþùåãî ñâåòà. Ïðè ýòîì ïðîöåññû â êðèñ-
òàëëîôîñôîðàõ çàâèñÿò, â ÷àñòíîñòè, îò ÷èñëà êâàíòîâ âîç-
áóæäàþùåãî ñâåòà i, ïîãëîùåííûõ åäèíèöåé îáúåìà. Åñëè íå
ïðèíèìàòü ñïåöèàëüíûõ ìåð, òî èíòåíñèâíîñòü ñâåòà, ïàäàþ-
ùàÿ íà îáðàçåö ÷åðåç ìîíîõðîìàòîð 2 îò èñòî÷íèêà 1, îáû÷íî
ñèëüíî çàâèñèò îò äëèíû âîëíû âîçáóæäàþùåãî ñâåòà. Ïîýòî-
ìó ïðè âîçáóæäåíèè êâàíòàìè ðàçíîé ýíåðãèè hn ìåíÿåòñÿ èí-
òåíñèâíîñòü âîçáóæäåíèÿ i, è âûäåëåíèå ðîëè ñîáñòâåííî
ýíåðãèè êâàíòîâ hn èç îáùåé êàðòèíû ÿâëÿåòñÿ äîñòàòî÷íî
ñëîæíîé çàäà÷åé. Íåêîòîðûå óñòàíîâêè ñíàáæàþòñÿ óñòðîé-
ñòâàìè, ñòàáèëèçèðóþùèìè èíòåíñèâíîñòü ïàäàþùåãî ñâåòà
                            13