Катодолюминесценция

Катодолюминесценция — физическое явление, заключающееся в свечении (люминесценции) вещества, облучаемого быстрыми электронами (катодными лучами). Является одним из многих процессов, сопровождающих бомбардировку вещества электронами.

Физика явления

Движущийся в веществе быстрый электрон претерпевает упругие и неупругие взаимодействия. В результате неупругих взаимодействий (взаимодействий с изменением энергии электрона) возникают:

• эмиссия вторичных электронов
• эмиссия оже-электронов
• колебания кристаллической решётки (фононы)
• электронные колебания (плазмоны)
• непрерывное рентгеновское излучение
• характеристическое рентгеновское излучение
• электронно-дырочные пары и катодолюминесценция

Катодолюминесценция, как и другие типы люминесценции, может быть результатом рекомбинации электронно-дырочных пар, внутрицентровых переходов, переходов между дефектными уровнями и т. д. При этом причиной существования возбуждённых состояний в веществе (прямой или косвенной) является бомбардировка электронами.

Спектры катодолюминесценции

При взаимодействии электронного пучка с веществом, реализуются практически все возможные электронные состояния. Это обусловлено тем, что энергия электронов пучка много больше (1 ÷ 1000 кэВ), чем ширина запрещённой зоны вещества (до 15 эВ). В результате, спектры катодолюминесценции гораздо богаче, чем спектры, например, фотолюминесценции. Возможность менять в широком диапазоне интенсивность облучения вещества электронами позволяет добиваться эффектов насыщения, что не всегда возможно при накачке светом (фотовозбуждение) или возбуждении электронных состояний вещества каким-либо другим способом.

Применение

На явлении катодолюминесценции основан принцип действия сегментных индикаторов (например, ИВ-2, ИВ-3), электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). До последнего времени ЭЛТ были основной деталью осциллографов, телевизоров, мониторов.

Исследование катодолюминесценции вещества может являться мощным источником информации о его свойствах.

Ссылки

• [bse.sci-lib.com/article059955.html Катодолюминесценция в Большой советской энциклопедии]
• [www.ufn.ru/ru/articles/1986/4/e/ «Локальная катодолюминесценция и её возможности для исследования зонной структуры твёрдых тел» (Г. В. Спивак, В. И. Петров а, М. К. Антошина, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, г. Москва, 1986)]

Отрывок, характеризующий Катодолюминесценция

Князь Андрей с улыбкой посматривал то на Пьера, то на виконта, то на хозяйку. В первую минуту выходки Пьера Анна Павловна ужаснулась, несмотря на свою привычку к свету; но когда она увидела, что, несмотря на произнесенные Пьером святотатственные речи, виконт не выходил из себя, и когда она убедилась, что замять этих речей уже нельзя, она собралась с силами и, присоединившись к виконту, напала на оратора.
– Mais, mon cher m r Pierre, [Но, мой милый Пьер,] – сказала Анна Павловна, – как же вы объясняете великого человека, который мог казнить герцога, наконец, просто человека, без суда и без вины?
– Я бы спросил, – сказал виконт, – как monsieur объясняет 18 брюмера. Разве это не обман? C'est un escamotage, qui ne ressemble nullement a la maniere d'agir d'un grand homme. [Это шулерство, вовсе не похожее на образ действий великого человека.]
– А пленные в Африке, которых он убил? – сказала маленькая княгиня. – Это ужасно! – И она пожала плечами.
– C'est un roturier, vous aurez beau dire, [Это проходимец, что бы вы ни говорили,] – сказал князь Ипполит.
Мсье Пьер не знал, кому отвечать, оглянул всех и улыбнулся. Улыбка у него была не такая, какая у других людей, сливающаяся с неулыбкой. У него, напротив, когда приходила улыбка, то вдруг, мгновенно исчезало серьезное и даже несколько угрюмое лицо и являлось другое – детское, доброе, даже глуповатое и как бы просящее прощения.
Виконту, который видел его в первый раз, стало ясно, что этот якобинец совсем не так страшен, как его слова. Все замолчали.
– Как вы хотите, чтобы он всем отвечал вдруг? – сказал князь Андрей. – Притом надо в поступках государственного человека различать поступки частного лица, полководца или императора. Мне так кажется.
– Да, да, разумеется, – подхватил Пьер, обрадованный выступавшею ему подмогой.
– Нельзя не сознаться, – продолжал князь Андрей, – Наполеон как человек велик на Аркольском мосту, в госпитале в Яффе, где он чумным подает руку, но… но есть другие поступки, которые трудно оправдать.
Князь Андрей, видимо желавший смягчить неловкость речи Пьера, приподнялся, сбираясь ехать и подавая знак жене.

Вдруг князь Ипполит поднялся и, знаками рук останавливая всех и прося присесть, заговорил:
– Ah! aujourd'hui on m'a raconte une anecdote moscovite, charmante: il faut que je vous en regale. Vous m'excusez, vicomte, il faut que je raconte en russe. Autrement on ne sentira pas le sel de l'histoire. [Сегодня мне рассказали прелестный московский анекдот; надо вас им поподчивать. Извините, виконт, я буду рассказывать по русски, иначе пропадет вся соль анекдота.]