安检机 X射线Y射线闪烁材料 闪烁体 Scintillator 荧光介绍

荧光发射(Fluorescence emission, F):分子从激发单重态经振动弛豫和内转换转移到第一单重激发态的最低振动能级后,以福射跃迁的形式回到基态的过程称为荧光发射。由于振动弛豫和内转换过程的能量损失,所以荧光发射的能量比分子吸收的要小,相应的荧光波长比吸收波长要长。荧光寿命一般在10—8 S的数量级。 系间窜越(Intersystem crossing, ISC):是指不同多重激发态之间的无辐射跃迁,涉及到激发态电子自旋状态的改变。例如由Si态跃迁到Ti态。一般情况下这种跃迁是禁阻,但是如果两个能态有较大的重叠,就有可能通过自旋轨道耦合作用实现。这一过程的速度较慢,经历的时间较长。SIh安检之家

磷光发射(Phosphorescence emission, P):由第一激发三重态经辐射跃迁至基态的过程为磷光发射。这一跃迁仍然是自旋禁阻的,所以发光速度很慢,其寿命也较长,一般在微秒以上,甚至到秒。 实际上,荧光和憐光是两个相互竞争的过程,而大多数情况下荧光容易被观察到是因为在常温下或在溶液中,分子的振动很容易而系间窜越的几率很小,所以大多数分子都通过振动弛豫到达了单重态的最低振动能级;只有在固体状态或者低温时,由于振动弛豫被限制,而使系间窜越几率增加,才能较容易地观察到憐光的发射。SIh安检之家

相关参数：SIh安检之家

（1）激发光谱：激发光谱是指不同波长的激发引起发射出某一波长荧光的相对效率。SIh安检之家

（2）发射光谱：又为荧光光谱，是分子吸收辐射后再发射的结果。SIh安检之家

（3）荧光强度：荧光强度与该种物质的荧光量子产率、消光系数以及含量等因素有关。SIh安检之家

（4）荧光量子产率Q：量子产率表示物质将吸收的光能转化为荧光的本领，是荧光物质发出光子数与吸收光子数的比值。SIh安检之家

（5）斯托克司(stokes)位移：斯托克司位移为最大荧光波长与最大激发波长之差。SIh安检之家

（6）荧光寿命：当一束光激发荧光物质时，荧光物质的分子吸收能量后从基态跃迁到某一激发态，再以辐射的形式发出荧光回到基态，激发停止时，分子的荧光强度降低到激发时最大强度的1/e时所需的时间为荧光寿命。SIh安检之家

宽禁带半导体直接跃迁半导体材由于具有材料内多原胞范围内的激子振子强度耦合增强的效应，引起的Wannier 激子超快发射发光衰减时间往往在亚纳秒级，从而弥补了无机闪烁材料这个领域的缺陷。因此，CuI，HgI2，PbI2，ZnO:Ga 和CdS:In 等宽禁带半导体闪烁材料在最近十年内颇受关注。其中以ZnO 基材料尤为突出，近紫外激子发光在室温下衰减时间约为400ps，比BaF2的芯带－价带发射快了两倍。SIh安检之家

日常使用的荧光棒为化学发光原理，使用时晃动荧光棒，使其中的两种化学物质发生反应，产生能量，染料吸收能量后，发出不同颜色的光。SIh安检之家

闪烁体与荧光体的区别：一般单晶称闪烁体（Scintillator），如CsI,陶瓷称荧光体（Phosphor），如GOS。SIh安检之家

激光的理论基础起源于大物理学家‘爱因斯坦’，1917年爱因斯坦提出了一套全新的技术理论‘光与物质相互作用’。这一理论是说在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）到低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”，简称激光。SIh安检之家

光与物质的相互作用，实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子，同时改变自身运动状况的表现。微观粒子都具有特定的一套能级（通常这些能级是分立的）。任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的物质与光相互作用的规律状态（或者简单地表述为处在某一个能级上）。与光子相互作用时，粒子从一个能级跃迁到另一个能级，并相应地吸收或辐射光子。光子的能量值为此两能级的能量差△E，频率为ν=△E/h（h为普朗克常量）。SIh安检之家

1. 受激吸收（简称吸收）SIh安检之家

处于较低能级的粒子在受到外界的激发（即与其他的粒子发生了有能量交换的相互作用，如与光子发生非弹性碰撞），吸收了能量时，跃迁到与此能量相对应的较高能级。这种跃迁称为受激吸收。SIh安检之家

2. 自发辐射SIh安检之家

粒子受到激发而进入的激发态，不是粒子的稳定状态，如存在着可以接纳粒子的较低能级，即使没有外界作用，粒子也有一定的概率，自发地从高能级激发态（E2）向低能级基态（E1）跃迁，同时辐射出能量为（E2-E1）的光子，光子频率 ν=（E2-E1）/h。这种辐射过程称为自发辐射。众多原子以自发辐射发出的光，不具有相位、偏振态、传播方向上的一致，是物理上所说的非相干光。