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荧光研究的过去与现状

已有 4236 次阅读 2010-10-17 19:49 |个人分类:未分类|系统分类:科研笔记| 荧光

       对荧光材料的研究距今已有100多年的历史,自从1866年一个年轻的法国化学家---Theodore Sidot意外的发现ZnS型的荧光体并将其应用在电视显像管的发光材料之后,就标志着对荧光材料进行科学研究和分析的开始。
   19世纪末到二十世纪初,德国的Philip E.A Lenard和其助理对发光材料进行了大量的研究,并取得了显著的成果,他们从含有硫化物和硒化物的碱土硫化物中提取了各种各样的发光材料并研究了其发光特性。
   经过研究他们发现可以通过将金属杂质加到原料中并通过灼烧可以合成混合的发光体,而这金属杂质就被称为发光激活剂,又称为主体的发光中心。为了找出潜在的激活剂,Lenard和他的助理不仅对重金属进行了研究,而且对稀土元素也进行了探讨。
   碱土硫化物是由这个研究小组研究并发展起来,所以又称其为Lenard发光体。他们的研究成果在书中都有记载。
   在1920s末到1930s,德国的P.W.Pohl和他的助理对碱性氢化物荧光物中的活性的TI+进行的详细的研究。他们培养单晶发光体并进行大量的光谱研究。他们与美国的F.Seitz合作共同引出了发光中心的配位模型而且成为了当代的发光物理现象的基础。
   Humbolt Leverenz 和他的助理在美国的无线电公司也研发了好多可以应用到电视显像管的具有令人中意特性的实用发光体,他们的发射光谱的数据至今仍有很大的价值。
   尤其在第二次世界大战结束之后,关于荧光和固态发光体的研究便得到了突飞猛进的发展,这一切可以在固态物理学进展中看出,尤其在半导体和晶格缺陷的物理现象中可得知。而且对于理解固态光谱学,尤其金属离子和稀土离子的转变上,有很大的改进。
   发光中心的配位理论的概念在理论上是成立的,这一模型可以用来解释特殊形状的发光谱带。激发能量转变理论也可以解释敏化发光现象,而且以晶体场理论为基础的晶体中的过渡金属光谱阐明了其能级和发光的跃迁。
   荧光主要应用于三个方面,其一是可作为光源,比如说荧光灯,其次其可以应用到显示器装置,如等离子显示器,阴极发射管及真空荧光显示器等,最后可以用于检测系统,例如x-ray屏幕、闪烁器和发光材料等。
    当然,无机荧光材料的制备与合成主要是以物理无机化学为基础的,而且它的发展与应用是与照明工程、电子学及图像工程紧密相关的。因此,对荧光的研究需要结合跨学科方法和技术,并对以上学科进行融合。


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