А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Час - життя - метастабільний стан

Час життя метастабільного стану 4Pз /2Прі концентрації іона Nd3 в гранаті до 3% становить 200 мкс. При концентраціях вище 6% воно помітно скорочується внаслідок взаємодії сусідніх іонів неодиму.

Однак через те, що час життя метастабільного стану більше періоду напіврозпадуP- ІЗ-лучения, спостерігається другий період р-розпаду.

У наступних двох колонках (восьмої та дев'ятої) наведені значення люмінесцентного часу життя метастабільного станутлюм і ширини лінії люмінесценції АУЛЮМ) пов'язаної з даними індукованим переходом. Спектри люмінесценції кристалів змішаного типу, так званих твердих розчинів, характеризуються широкими смугами, що представляють суперпозицію окремих ліній, якіналежать різним актіваторньш центрам. Для таких середовищ в таблиці наведені значення ширини смуг лкшінесценціі за рівнем 0 5 їх інтенсивності.

Звідси видно, що при А 0 ненапрямлене індуковане випромінювання призводить до зменшення інверсної населеності ідія його в деякому розумінні еквів-валентно скороченню часу життя метастабільного стану. Якщо ж А 0 то спонтанно випускаються фотони можуть знову поглинутися в зразку і таким чином ефективний час життя зростає. Це явище необхідно враховувати, вЗокрема, при експериментальному визначенні часу життя в зразках з великою концентрацією активних атомів або великих розмірів, коли поглинання спонтанного випромінювання велике.

Дане положення можна пояснити тим, що час життя збудженогометастабільного стану на багато порядків (106 - 107) більше, ніж синглетних рівнів (1Q - 8 з), і сильно збільшується частота зіткнень, а отже, і ймовірність передачі енергії збудження.

Необхідно зауважити, що перетворення подібності не впливають наатомні величини. Наприклад, розміри атомів, довжина хвилі випромінюваного світла і час життя метастабільних станів зберігаються.

Ці дані відносяться до імпульсному режиму, для якого, строго кажучи, залежність порогового рівня накачування від прозорості дзеркалдещо інша, ніж у випадку стаціонарного режиму. Однак, як буде показано нижче, при тривалості імпульсу, порівнянних з часом життя метастабільного стану, цим розходженням можна зневажити.

Поблизу спінодалі сприйнятливість (і чи Xj) зростає. ВНасправді при наближенні до спінодалі вже мала флуктуація може виявитися зародком нової фази, так що час життя метастабільного стану зменшується.

Деякі рідкоземельні метали, використовувані як активаторів. Кристал Y3A15O12 активуютьіонами неодиму, а також подвійними домішками Nd3 - Сг3 Но3 - Ег3 та ін При введенні неодиму останній заміщає в решітці граната тривалентний ітрій. Найбільш інтенсивна лінія в спектрі люмінесценції при температурі 77 К спостерігається при основній хвилі січня 0648 мкм, Час життяметастабільного стану при концентрації Nd3 близько. Кристали з тривалентними рідкоземельними іонами мають відносно вузькі смуги поглинання, що ускладнює процес накачування. Для підвищення ефективності накачування вводять додаткові елементи (сенсибілізатори),передавальні свою енергію збудження іонів-активаторам.

Лінія 261 мкм також генерується при кімнатній температурі, причому при охолодженні порогова енергія накачування для неї монотонно зменшується. Кінцевий рівень індукованого переходу розташований на відстані609 см-1 над основним станом. Час життя метастабільного стану дорівнює 130 мксек при 77 К і зменшується приблизно до 15 мксек при кімнатній температурі.

Спектр люмінесценції складається з чотирьох широких по-лос з довжинами 0 9 мкм (4 /v2 - 4/9/2); 1 червня мкм (4 /v2 - 4 /ii /2); 133мкм (4F3 /2 - 4Лз /2); I9 мкм (злг - ЛБ /з) - Найбільш інтенсивна смуга на довжині хвилі 1 червня мкм. З ростом процентного вмісту іона Nd3 час життя метастабільного стану скорочується через концентраційного гасіння. Причому квантовий вихід цієї смуги випромінювання майже незалежить від смуги збудження.

Такий перехід можливий поряд з вищезазначеним неизлучающий зворотнім переходом, що відбувається шляхом внутрішньої конверсії електронної енергії в коливальну. Припущення, що саме цим типом фосфоресценції визначається часжиття метастабільного стану, лежить в основі вищезазначених розрахунків Льюїса, Каша і Мак-Клюра.

Тривалість імпульсу в лазері з самообмеженням або в періодично пульсуючому лазері залежить від встановлення інверсії в газі на початковій ділянці імпульсузбудження. Інверсія відбувається в результаті переважного заселення (прямими переходами або через каскадні процеси) якогось верхнього лазерного рівня. Дія лазера кінчається зазвичай тоді, коли обмежена часом життя метастабільного станузаселеність нижнього рівня, який бере участь у генерації, стає рівною заселеності верхнього рівня. Очевидно, що вивчати детальним чином залежність між вхідним імпульсом і відповідним імпульсом випромінювання лазера важко. Хоча механізм, яким обумовленаінверсія в лазерах з післясвіченням, інший, через розділеності в часі, пов'язаної з лазерним дією, можливість прямих вимірів збудження посилення теж виключається.

Спектр поглинання неодіма в кристалі CaWO4 укладений в основному у видимій області і вближньої частини інфрачервоного діапазону. Довжини хвиль цих ліній становлять 1 3; 1065 і 088 мкм. Переважним є випромінювання, що виникає при переході 4 /г3 /2 - 4 /і /2 на яке припадає близько 80% від усієї енергії люмінесценції. Час життя метастабільного станустановить близько 0 1 мсек. Кінцеве стан 4 /і /2 лежить приблизно на 2000 см 1 вище основного рівня тривалентних іонів неодиму. Тому населеність його мала навіть при кімнатній температурі, і умови індукованого випромінювання легко реалізуються.

Зняття збудженняз метастабільного стану ядра може відбуватися двома шляхами. Ядро переходить з метастабільного стану в основний, випускаючи у-промені або електрони внутрішньої конверсії. Потім з основного стану испускаются р-частинки з тим же енергетичним спектром, що і у (3-частинок, що утворюються в звичайних процесах. Однак через те, що час життя метастабільного стану більше періоду напіврозпаду р-випроміню-чення, буде спостерігатися другий (більший) період (3-розпаду.

Нещодавно вивчався процес фотовосстановленія еозину Yаліл-тіосечовини[34]- Сполуки, що представляє для нас особливий інтерес, оскільки воно бере участь в цілому ряді процесів біохімічного відновлення. Аллілтіомочевіна відновлює збуджені молекули еозину, не викликаючи в той же час помітного падінняінтенсивності флуоресценції. Цей факт, а також досить низький квантовий вихід реакції (максимально 0092) і дані про кінетику реакції відновлення вказують, що аллілтіомочевіна реагує з метастабільними формами, які утворюються з флуоресцентного (синглетного) стану, але не можуть знову в нього повернутися. Це ще раз підтверджує, що час життя метастабільного стану та очікуваний час життя триплетного стану по порядку величини однаково.

Охолодження до низької температури збільшує длядеяких з пігментів цей час затримки на два порядки (з 8 - 10 - до 2 - 10 - 2 сек. Однак вираженою специфічності від роду ретельно висушеної розчинника не відзначається. Інша картина спостерігається, якщо в розчинник введені сліди води. У разі етанолу та ацетону домішкаводи вкорочує час повернення пігменту в первинний стан. Навпаки, для піридину, ефіру і толуолу при додаванні води час затримки збільшується. Це змушує припускати специфічне стабілізуючий вплив молекул води на час життяметастабільного стану для пігментів, що містять магній і цинк. Феофитина і фталоціанін без металу нечутливі до присутності води.

Головне з цих умов полягає в тому, що структура твердої речовини повинна мати вигляд матриці, що утримує на собі впевному положенні порівняно слабко пов'язані атоми активуючих елементів або цілі групи атомів. Очевидно, вільні зв'язки, властиві бірадікальному станом даної речовини, можуть виникати тільки на його поверхні. Але саме з наявністю матриці, що грає роль остова будови, як ми побачимо нижче, пов'язаний розвиток питомої поверхні твердої речовини. Сприймаючи великі кванти випромінювання, матриця трансформує і передає енергію атомам активатора або активним функціональним групам порціями, що не перевищують енергію їх зв'язку з матрицею. Ось чому кристалів-фосфор, поглинаючи квант ультрафіолетового випромінювання, достатній для розриву порівняно слабких міжатомних зв'язків активуючих елементів, не піддається дезактивують деструкції, а зберігає свої властивості невизначено тривалий час. Маючи подібну структуру, тверда речовина акумулює енергію у формі електронної хімічної енергії метастабільного стану і зберігає її протягом значного часу, що триває не менше періоду висвічування, а в разі неможливості випромінювальних переходів - до тих пір, поки не відбудеться дезактивація твердої речовини, наприклад, в Внаслідок його хімічної взаємодії з тими чи іншими реагентами. Адже час життя метастабільного стану порівнянно по тривалості з періодом переміщення атомів у структурі реагентів, і це робить можливим участь твердої речовини в різних фотохімічних реакціях.

Кристал CaWO4 має тетрагональную структуру. Вольфрамати кальцію активують неодимом і деякими іншими рідкоземельними елементами. Тривалентні іони Nd3 заміщають в решітці двовалентні Са2; для компенсації вводять одновалентні іони Na, K або Li, що призводить до зниження необхідної енергії накачування. Активні елементи мають форму стрижнів з d sg; 10 мм, /75 мм. Третій рівень містить кілька смуг поглинання, що охоплюють інтервал довжин хвиль 590 - 880 мкм. Генерація виникає при переході з рівня 4 /з /2 (2) на рівень 4 - Fn /2 (4); останній при нормальних умовах майже не заселений, тому порогова енергія генерації невелика. Переходи 2 - 4 вчиняються з випромінюванням фотонів, переходи 4 - 1 носять безвипромінювальний характер. Проміжні рівні 4 /7i5 /2 і 4 /i3 /2 характеризуються малою ймовірністю переходу на них частинок. Час життя метастабільного стану становить близько 0 1 мсек. Смуга поглинання має ширину близько 20 мкм при основній довжині хвилі 580 ммкм. При кімнатній температурі випромінювання відбувається на вовку 1058 мкм. Недостатня механічна міцність CaWO4 активованого неодимом, і оптична неоднорідність ускладнює його використання в безперервному режимі.