Неорганические люминофоры - Казгикин О.Н.
Скачать (прямая ссылка):
101. Aven M. J. Appl. Phys., 1967, v. 38, № 11, p. 4421—4430. — 102. Woodbury H. H. Bull. Am. Phys. Soc, 1967, v. 12, p. 43. — 103. Woodbury H. H. In: II—VI Semiconductor Compounds, 1967. Ed. by D. G. Tohmas. N. Y, — Amsterdam, W. A. Benjamin. Inc., 1968, p. 244. — 104. Миронов И. A., Строганова И. M., Кужелев Л. П. В кн.: Тезисы докладов Международной конференции по люминесценции. (Ленинград, август, 1972 г.) Черноголовка, «Наука», 1972, с 300. — 105. Allen J. W., Livingstone A. W., Turvey K. Solid State Electron., 1972, v. 15, № 12, p. 1363. — 106. Park J. S., Geesner С R., Shin В. К. Appl. Phys. Lett., 1972, v. 21, № 12, p. 567—569. — 107. Aven M., Garvacki W. J. Appl. Phys., 1967, v. 38, № 5, p. 2302. — 108. Jamamoto R., Jto K., Japan. J. Appl. Phys., 1967, v. 6, № 4, p. 537—543. — 109. Mandel G., MoreheadF. F. AppLPhys. Lett., 1964, v. 4, p. 143—148. — 110. Morehead F. F., Mandel G. Ibid., v. 5, p. 53—56.
111. Лебнер, ТИИЭР, 1973, т. 61, № 7, с 46—49.
157
ГЛАВА VII
РЕНТГЕНОЛЮМИНОФОРЫ
Специфика возбуждения рентгеновскими лучами, по сравнению с фотовозбуждением, заключается в том, что на люминофор действуют фотоны со значительно большей энергией. При этом свечение люминофора вызывается не непосредственным действием самих рентгеновских лучей, а воздействием электронов, вырываемых из атомов или ионов основы люминофора рентгеновскими лучами. Вследствие этого рентгенолюминесценция имеет многие общие черты с катодолюминесценцией. Различие заключается в том, что эффективность возбуждения рентгеновскими лучами возрастает с увеличением коэффициента поглощения рентгеновских лучей веществом люминофора, который, как известно, растет с увеличением атомного номера элементов. Поэтому, в качестве рентгенолюминофоров наиболее целесообразно применять соединения, содержащие тяжелые элементы, например, Со, Ва,
Рентген о люминофоры применяют в экранах двух типов:
для рентгеноскопии и флюороскопии с непосредственным наблюдением видимого изображения;
в усиливающих экранах, используемых для фотографирования просвечиваемого объекта.
В последнем случае относительно слабое действие на фотоэмульсию самих рентгеновских лучей усиливается за счет излучения люминофора, что способствует сокращению экспозиции *. Максимум на спектральных кривых излучения экранов для рентгеноскопии должен быть близок к максимуму чувствительности человеческого глаза, т. е. лежать между 520 и 560 нм, для усиливающих экранов максимум излучения должен находиться в области наибольшей чувствительности применяемого фотографического материала.
Качество рентгеновского изображения на экране определяется:
яркостью свечения экрана;
контрастностью и резкостью изображения;
длительностью послесвечения.
Яркость свечения зависит от качества люминофора. На контрастность влияют как материал экрана, так и характеристики применяемого рентгеновского излучения. Резкость изображения зависит главным образом от величины зерна люминофора. Длительность послесвечения для рентгенолюминофоров желательна наименьшая, так как в противном случае изображения движущихся объектов искажаются. По данным Бунделя и Попова [1], максимальная допустимая величина послесвечения через 0,05 с после прекращения возбуждения составляет 7% от начальной яркости свечения.
Для флюоресцирующих экранов как в советской, так и в зарубежной практике [1—3, с. 421; 4] применяют цинк-кадмийсульфидные люминофоры (30— 60 мол.% СаБ), активированные Ag. Наличие кадмия в основе уменьшает длительность послесвечения. Разработаны также весьма эффективные электронно-
* Для характеристики свойств люминофоров, применяемых в рентгеновских экранах, обычно используют величину так называемой относительной плотности почернения стандартной рентгеновской фотографической пленки.
158
оптические преобразователи рентгеновского излучения [4, с. 423; 5, 6]. В них также используют экраны с рентгенолюминофорами сульфидного типа. Крупнокристаллический (40. мкм) цинк-кадмийсульфидный люминофор ХпБ (55) •
• СаБ (45)•Ag (0,006) дает яркость свечения 0,006—0,06 кд-м-2 при интенсивности рентгеновского излучения (0,645—258)-Ю-? Кл/кг (0,25—100 мр/с) |3, с. 423).
Для изготовления усиливающих экранов, предназначенных для фотома1е-риалов, чувствительных к синему излучению, применяют либо люминофор ZnS•Ag (для рентгеновских лучей с энергией менее 100 кВ), либо, главным образом, люминофор Са\У04, или СаБ04 РЬ, а в последние годы также ВаЭОа •
• РЬ (для рентгеновских лучей с энергией более 100 кВ).
По данным Гурвича [7, 8], приведенным ниже, наибольший абсолютный энергетический выход при рентгеновском возбуждении дают сульфидные люминофоры:
Энер гетическ ий выход, %
Са\У04 .............. 4—6
ВаБСч-РЬ ............ 4,8
гпЭ • Ag.............. 20,7
2пБ (55) • Сов (45) • Ag (0,006):
мелкозернистый (средний размер зерна 12 мкм)...... 20,3
крупнозернистый (средний размер зерна 37 мкм)...... 20,6
Установлено, что энергетический выход практически не зависит от энергии квантов возбуждающего излучения.
Технические данные изготавливаемых у нас рентгенолюминофоров приведены в табл. VII.1.
