【光源科普】輻射發(fā)光-α,β,γ及X射線激發(fā)物體引起的發(fā)光
【光源科普】輻射發(fā)光-α,β,γ及X射線激發(fā)物體引起的發(fā)光
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α、β、γ及X射線激發(fā)物體引起的發(fā)光。?
α射線是帶正電(氦核)的粒子流,
而β射線是電子流,都是帶電粒子,
不過(guò),它們比一般帶電粒子,例如陰極射線,能量大得多。
γ射線和 X射線是電磁輻射,都是光子流,
不過(guò),比可見(jiàn)光、紫外線的光子能量大得多。
因此相對(duì)地說(shuō),輻射發(fā)光又可稱為高能粒子發(fā)光。
物體的輻射發(fā)光譜與其他方式激發(fā)的發(fā)光譜基本相同,
但從激發(fā)過(guò)程來(lái)看,它們之間有很大的差別。
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高能帶電粒子入射發(fā)光體后,同發(fā)光體中的原子(或分子)碰撞,
從原子電離出來(lái)的電子,具有很大的動(dòng)能,
可以繼續(xù)引起其他原子的激發(fā)或電離,因而產(chǎn)生大量次級(jí)電子。
高能光子流入射發(fā)光體時(shí),可能發(fā)生光電效應(yīng)、
康普頓效應(yīng)及形成電子-正電子對(duì)(X射線主要產(chǎn)生光電子);
這些效應(yīng)也都能產(chǎn)生大量次級(jí)電子。
以上兩種激發(fā)情況都有共同的特征:在粒子(光子)通過(guò)的路程上有大量的原子被激發(fā)或電離,
并且產(chǎn)生大量的次級(jí)電子,因此這種激發(fā)具有密度高和空間不均勻性的特點(diǎn),
它們只發(fā)生在粒子(光子)經(jīng)過(guò)的軌跡附近;典型的例子,
對(duì)于ZnS材料,α粒子(能量約5MeV)引起的激發(fā)帶直徑只有10cm,
β粒子(約為1MeV)引起的帶直徑只有1.8×10cm,
而X射線(約35keV)引起的帶則較大,
為9×10cm。輻射激發(fā)的這些特點(diǎn)使得其發(fā)光量子效率大大超過(guò)1;
例如對(duì)于X射線,高達(dá)1000以上的量子效率并不難獲得。
這些都是有別于普通激發(fā)和發(fā)光的特點(diǎn)。