Катодолюминесценция (КЛ) – это люминесценция,

При рентгеновском микроанализе определяется элементный состав образца. Физика процесса заключается в преобразовании энергии электронов первичного пучка посредством тормозных потерь в энергию квантов характеристического излучения. Последние являются результатом внутренних переходов электронов оболочек атома из возбужденных в невозбужденные состояния. Для тонкой мишени число испущенных квантов на один электрон (один акт рассеяния), где σ — сечение ионизации, см2; ω — выход флюоресценции (число квантов на один акт ионизации); А — атомный вес, г/моль; ρ — плотность, г/см3, t — толщина образца, см.

В случае толстой мишени для получения выхода характеристического излучения (интенсивности излучения) следует заменитьtнаdxи провести интегрирование по х:

Здесь введен удобный для оценок и сопоставления с экспериментом параметр — энергетические потери на единицу длины.

Рентгеновское излучение возникает на всем пути пробега электрона (тормозное излучение). Это означает, что разрешение метода по глу­бине определяется длиной пробега электронов и по Канайсу и Окаяме составляет: Rko= 0,027AE01,67/Z0,889ρ [мкм], где [E] = кэВ; [А] = г/моль; [ρ] = г/см3; [Z] = 1.

Таким образом, информация о веществе выносится характеристическим излучением из кристалла, при этом излучение ослабляется по закону  , где  — массовый коэффициент поглощения рентгеновского излучения.

Помимо характеристического излучения наблюдается тормозное рентгеновское излучение со сплошным характером спектра. Кроме того, весьма вероятны вторичные процессы преобразования квантов — в фотоэлектроны, Комптон-электроны и электрон-позитронные пары. Однако для энергий ~5-10 кэВ указанные процессы маловероятны, поэтому этот диапазон энергетических возмущений, вызывающий характеристическое излучение, используется в рентгеновском микроанализе.

Метод катодолюминисценции.

Катодолюминесценция (КЛ) – это люминесценция, возникающая при возбуждении твердого тела электронным пучком. К катодолюминесценции относят кванты электромагнитного излучения, которые лежат в ультрафиолетовом, видимом или инфракрасном диапазоне.

Взаимодействие электронного пучка с образцом приводит к появлению возбуждённых электронных состояний. В результате релаксации возбужденного состояния происходит генерация фотона. При излучении фотона электронная система переходит из возбужденного (неравновесного) состояния в основное состояние. В некоторых случаях переход основное состояние может происходить через промежуточные уровни и возможно ступенчатое излучение. По природе возбужденного и основного состояния системы при излучении можно выделить три основных типа катодолюминесценции:

·      КЛ переходов зона–зона

·      КЛ переходов с участием уровней внутри запрещённой зоны

·      КЛ внутрицентровых переходов

 

 

Катодолюминесценция как метод исследования различных объектов выступает в одном ряду с другими спектроскопическими методами, такими как фотолюминесценция,

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector