材料物理材料的光学-2017-2

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1、6.3激光与发光材料材料的发光基本概念、分类、PL…激光材料激光特性、激光晶体6.3激光与发光材料材料的原子或分子从外部接受能量成为激发态，然后从激发态回到正常态，会以电磁辐射的形式释放能量。发光（Luminescence）Luminescenceisemissionoflightbyasubstancenotresultingfromheat;itisthusaformofcoldbodyradiation.Itcanbecausedbychemicalreactions,electricalenergy,subatomicmotions,or

2、stressonacrystal.6.3激光与发光材料Photonsimpingeonamaterialwhichinturnre-emitslightofalowerenergy光致发光，PL（photoluminescence）电致发光，EL（electroluminescence）阴极发光，CL（cathodoluminescence）EmitlightasaconsequenceofanappliedvoltageorelectricfieldLightemissionfromasubstancethathasbeenshoweredby

3、electronsofhigherenergy以光子或光为激发光源。以电能作激发源。使用电子束为激发源。激发源的不同：（其它能量形式——光能）6.3激光与发光材料BioluminescenceChemiluminescenceMechanoluminescenceTriboluminescencearesultofachemicalreactionaresultofamechanicalactiononasolidgeneratedwhenbondsinamaterialarebrokenwhenthatmaterialisscratched,c

4、rushed,orrubbedemissionbyalivingorganismElectrochemiluminescencearesultofanelectrochemicalreactionCrystalloluminescenceproducedduringcrystallization6.3激光与发光材料PiezoluminescenceSonoluminescencearesultofimplodingbubblesinaliquidwhenexcitedbysoundproducedbytheactionofpressureonce

5、rtainsolids热发光（thermoluminescence）there-emissionofabsorbedlightwhenasubstanceisheatedFractoluminescencegeneratedwhenbondsincertaincrystalsarebrokenbyfractures6.3激光与发光材料6.3激光与发光材料阴极发光——例子UsedinT.V.set-Bombardphosphorwithelectrons-Excitephosphortohighstate-Relaxedbyemittingphot

6、on(visible)ZnS(Ag+&Cl-)blue(Zn,Cd)S+(Cu+&Al3+)greenY2O2S+3%EuredNote:lightemittedisrandominphase&direction-i.e.noncoherent6.3激光与发光材料光致发光——例子：闪烁体闪烁体（Scintillator）是一类吸收高能粒子或射线后能够发光的材料，在辐射探测领域发挥着十分重要的作用。当其受到X射线γ射线或其他高能粒子辐照时,其中的价电子就会因受到激发而进入激发态,即由价带进入导带，当电子由导带自发跃迁返回价带时,多余的能量即以荧光的

7、形式发射出来,从而产生荧光。6.3激光与发光材料在太空中生活和工作最主要的健康担忧之一即是长期暴露在高辐射的环境中。NASA的科学家们已经开发出了一套新的装置来监测暴露在中子中的辐射，并且正在国际空间站中测试该装置。“宇宙中有各种各样的辐射，”MarkChristl，NASA马歇尔太空飞行中心该课题的带头人表示。“目前经有先进的仪器来探测超新星或黑洞产生的伽马射线，X光和其他带电粒子，我们需要一种方法来探测和测量中子辐射，以量化其对人体生物学的影响。中子探测技术目前还没有出现像其它技术领域一样的飞跃。高速中子分光仪主要是一个被动的工具，等着中子来

8、撞击。分光仪的外壳是铝制的，配备一个塑料的闪烁器来使击中分光仪的中子速度降低，还有玻璃闪烁体纤维用来吸收中子并且以光的形式重新发出能量。