3-rasm. Quvvat o’zgartirilmaganda energiyaga bog’liqligi.
1- energiyaga bog’liqligi - 48000sm-1
2- energiyaga bog’liqligi - 47000sm-1
3- energiyaga bog’liqligi - 49000sm-1
4-rasm. Vaqtga bog’liqligi.
Nurlanish dozasini to’plash ikki usulda olib borilgan. O’zgarmas nurlanish quvvatini turli vaqt davomida nurlantirish va vaqt o’zgarmagan holda nurlanish quvvatini oshirish yo’li bilan o’zgartirish usulida bajariladi.
3-rasmdan ko’rinadiki, ranglanish markazi miqdori to’yinish hususiyatiga ega va ranglanish markazi miqdori nurlanish quvvatiga bog’liq bo’lmaydi. Miqdoriy yutilgan energiya qiymati blan aniqlanadi.
Ranglanish markazi miqdori faqat yutilgan energiya dozasiga bog’liqligi ranglanish markazini hosil bo’lish jarayonini soda tenglama yordamida aniqlash mumkin bo’ladi.
(1.22)
Bu yerda n-ranglanish markazi konsentratsiyasi
Eyu- ultrabinafsha nurlanish energiyasi (hajm birligidagi yutilish).
N0- shishadagi defektlar konsentratsiyasi.
W0 va Wp – ranglanish markazi hosil bo’lishi va rekombinatsiyasi extimolyati.
-
– tenglamaning ranglanish markazi konsentratsiyasiuchun yechimi
(1.23)
Qo’shimcha yutilish sohasidagi yorug’likning yutlishi ranglanish markazlarini vujudga keltirmayd. U holda l chuqurlikda energiya monoxromatik nurlanish bilan nurlantirilganda
(1.24)
Bu yerda P0 –nurlanish quvvati
Kn –shishaning xususiy yutilish koeffisenti.
K –real o’lchanadigan yutilish koeffisenti
t--vaqt .
(1.24)—tenglamani (1.23) qo’yib l bo’yicha l0 qalinlikda hosil bo’ladigan ranglanish markazi jarayonini ifodolovchi ifodani hosil qiladi.
(1.25)
N-l0 qalindagi vujudga keladigan ranglanish markazlari soni.
(1.25)—tenglamani hisoblash uchun qulay holatiga keltirish mumkin.
D-qo’shimhcha yutilish zichligi.
Bu tenglamalar yordamida olingan natijalar shuni ko’rsatadiki ranglanish markazlarining hosil bo’lishi eksiton yutilishga bog’liq bo’lmaydi, balki, hususiy yutilishga va nurlantirish sharoitiga bo’lik bo’ladi. Silikat shishalarda hosil bo’ladigan ranglanish markazi yutilish sohasida yutilgan energiya miqdori bilan aniqlanadi. Ranglanish markazlari hosil bo’lishi miqdori to’yinish hususiyatiga ega.
Qattiq jismlarda yorug’lik yutilishini 2 turga ajratishadi, xususiy va qo’shimcha optik yutilish. Ultrabinafsha soxada yotadi va uyg’ongan atomning tushgan yorug’lik kvantini yutish bilan izoxlanadi. Kristallarning xususiy yutilish spektrlari keskin chizilgan uzun to’lqin qismga ega bo’ladi, maksimumlarida yutilish koeffisenti katta qiymatlarga ega bo’ladi (105-106) sm-1.
Qo’shimcha optik yutilish esa hosil bo’lgan ranglar markazlari evaziga vujudga keladi ya’ni panjara nuqsonlarida joylashgan elektron yoki teshik evaziga hosil bo’ladi.
Demak ranglanish markazlarini o’rganish usullariga bu nuqsonlarning tabiatini, ularning hosil bo’lishini va o’zaro ta’sirini o’rganish usullaridir.
Qattiq jismlarga ranglanish markazlarini o’rganish amaliy axamiyatga egadir va yodro texnikasida, foto va termoelektron katod texnikasida kristall va fosforlarda, fotoemulsiya, radiatsion dozimetrlar texnikasi va xakozalarda keng qo’llaniladi. Yutilish markazlari elektron va teshiklilarga ajraladi. Har bir markaz ma’lum tuzilish strukturasiga ega bo’lib ma’lum modelga asosan tushuntiriladi. Masalan elektron tabiatini ega bo’lgan F markaz, de Bur modeliga asosan anion vakansiyaning elektronni tutib qolishi bilan izoxlanadi. Varli fikriga asosan markazlar ikki modifikatsiyada bolishi mumkin. F- markaz vakant anion tugunda elektronning joylashuvi evaziga yoki metal atomi joylashgan vakant anion tugunda elektronning joylashuvi evaziga bo’lishi mumkin. Yutilishning elektron markazlari ma’lum sharoitda ortiqcha elektronini berishi mumkin shu sababli ular elektronlar donori bo’ladi, teshik markazlar—akseptor. Ximiyaviy nuqtai nazardan F—markaz –ishqor ioniga elektronning o’tishi evaziga ishqor atomining vujudga kelishi deb qarash mumkin.
Na++e→Na
Yutilish markazlarining vujudga kelishi yangi qo’shimcha yutilish sohalarning hosil bo’lishiga olib keladi. Barcha teshik markazlardan xona temperaturasida faqat U2 va U3 markazlarni kuzatish mumkin.
Ultrabinafsha sohada α va β yutilishlar namoyon bo’ladi. Optik xususiyatlariga asosan ranglangan kristallardagi ranglanish markazlari ionlashtiruvchi nurlanish ta’sirida hosil bo’lgan markazlardan farq qilmaydi, lekin ularning turg’unligi ortiq bo’lib, izsiz yoqolmaydi. Isitish yo’li bilan F markazlarni ishqor metallning koliondal zarralariga o’tkazish mumkin, o’z navbatida bularni F—markazlarga o’tkazish mumkin. Tashqaridan kiritilgan elektronlar faqat lokallashi (joylashishi) mumkin, lekin rekombinatsiya qila olmaydi chunki, kristallda teshiklar yo’q. Bir markazning boshqa markazga o’tish mexanizmi faqat elektron jarayonlar bilan chegaralanishi yoki ion vakansiyalarninig siljishi bilan sodir bo’lishi mumkin.
Bitta kristallning o’zida bir vaqtda turg’un bo’lgan va turg’un bo’lmagan F—markazlar bo’lishi mumkin. Ularning o’zaro nisbati kiritilgan qo’shichalar konsentratsiyasi defektlar soni, ionlashtiruvchi nurlanish qattiqligi va yutilish dozasiga bog’liq bo’ladi.
Bu F—markazlar soni Smakula formulasi yordamida aniqlash mumkin.
Bu erda n- F—markazning maksimumiga mos kelgan to’lqin uzunligi uchun sindirish ko’rsatkichi.
f –ossiliyator kuchi.
H—F yutilish kengligining yarim kengligi (eV).
Km—F yutilish polosaning maksimumidagi yutilish koeffisenti (sm-1).
Moddalarni nurlantirish natijasida (rentgen yoki γ-nurlar) xususiy yutilish chekkasidan uzun to’lqinlar tomon siljigan yangi yutilish sohalarining hosil bo’lishiga olib keladi.
Ranglanish markazlarining hosil bo’lish mexanizmi va strukturasi qo’llanilgan nurlanish turiga bog’liq bo’lmaydi.
| 