Катодолюминесценция

Определение "Катодолюминесценция" в Большой Советской Энциклопедии

Катодолюминесценция, люминесценция, возникающая при возбуждении люминофора электронным пучком; один из видов радиолюминесценции. Первоначальное название пучка электронов - катодные лучи, отсюда термин «Катодолюминесценция». Способностью к Катодолюминесценция обладают газы, молекулярные кристаллы, органические люминофоры, кристаллофосфоры, однако только кристаллофосфоры стойки к действию электронного пучка и дают достаточную яркость свечения. Именно они и применяются в качестве катодолюминофоров.

Для возбуждения Катодолюминесценция достаточно, чтобы энергия возбуждающих электронов в ~ 1,5 раза превышала ионизационный потенциал кристаллофосфора. Однако применение таких медленных электронов не позволяет получать устойчивую Катодолюминесценция: электроны очень быстро заряжают поверхность люминофора отрицательно, и в результате возбуждающие электроны, отталкиваясь от неё, тормозятся и теряют энергию. При больших же энергиях электронов на поверхности люминофора возникает вторичная электронная эмиссия, и заряд люминофора уносится вторичными электронами. Поэтому в практике применяются пучки электронов с энергией от 100 эв до 25 кэв, а в некоторых случаях, например в оптических квантовых генераторах, - до 1 Мэв.

  Обладающие высокой энергией электроны, взаимодействуя с атомами решётки люминофора, ионизуют их, создавая второе поколение электронов, которые, в свою очередь, ионизуют др. атомы. Этот процесс продолжается до тех пор, пока энергия вырванных из атома электронов достаточна для ионизации. Электроны тормозятся в тонком слое люминофора (тоньше 10^–4 см), поэтому плотность возбуждения очень высока. Образовавшиеся в результате ионизации дырки и электроны мигрируют по решётке и могут захватываться центрами свечения. При рекомбинации на центрах свечения электронов и дырок и возникает Катодолюминесценция Центры свечения при Катодолюминесценция те же, что и при фотовозбуждении, поэтому спектр Катодолюминесценция аналогичен спектру фотолюминесценции. Кпд Катодолюминесценция обычно составляет 1-10%, основная же часть энергии электронного пучка переходит в тепло. Катодолюминесценция широко применяется в технике, особенно в вакуумной электронике. Катодолюминесценция обусловлено свечение экранов черно-белых и цветных телевизоров, различных осциллографов, электронно-оптических преобразователей и т.д. Явление Катодолюминесценция положено в основу создания оптических квантовых генераторов, возбуждаемых электронным пучком, на AsGa, CdS, ZnS и др.
Лит.: Москвин А. В., Катодолюминесценция, ч. 1-2, М. - Л., 1948-49; Электронно-лучевые трубки и индикаторы, пер. с англ., ч. 1-2, М., 1949-50.
  Э. А. Свириденков.