《荧光粉名词术语》

荧光粉名词术语本标准规定了荧光粉材料生产、性能测试和科研、教学中的常用名词术语的定义。

1 基本概念l.1 发光luminescence发光是物体热辐射之外的一种辐射，又称为“冷光”。

这种辐射的持续时间要超过光的振动周期。

l.2 荧光fluorescence激发停止后，持续时间小于10－8 s的发光称为荧光。

蒸汽、气体或液体在室温下的发光，是典型的荧光。

但有时不以发光的持续时间作为荧光的定义，而是把分子的自发发射称为荧光。

1.3 磷光phosphorescence激发停止后，持续时间大于10－8 s的发光称为磷光。

重金属激活的碱土金属发光物质的发光是典型的磷光。

而有时则把晶体的复合发光称为磷光。

但现在对荧光和磷光已不作严格区别。

1.4 光致发光photoluminescence用紫外、可见或红外辐射激发发光材料而产生的发光称为光致发光，常见的如日光灯的发光就是光致发光。

1.5 电致发光electro luminescence在电场或电流作用下引起固体的发光现象统称为电致发光。

目前常见的电致发光材料有三种形态：结型、薄膜和粉末，其中粉末电致发光又有直流和交流之分。

1.6．交流电致发光A．C．Electro luminescence由交流电场引起的发光现象称为交流电致发光。

它靠交变电场激发，即使通过的传导电流很小，仍可得到发光。

1.7直流电致发光D．C．electroluminescence由直流电场和电流作用引起的发光现象称为直流电致发光。

它和交流电致发光不同，要求有电流流过发光体颗粒，否则不论电场有多强也不能得到发光。

1.8 阴极射线致发光cathodoluminescence固体受高速电子束轰击所引起的发光称为阴极射线致发光，各种示波管、显象管，雷达指示管是典型的阴极射线致发光器件。

1.9 X—射线致发光X—ray luminescence由X—射线激发发光物质产生的现象称为X—射线致发光，如X—光荧光屏。

1.10 放射线致发光redio luminescence由放射性物质的射线激发发光物质产生的发光称为放射线致发光。

如夜光表上的发光就是由钷)(Pm-4)β射线激发硫化锌：铜产生的发光。

1.11 闪烁scintillation电离粒子(α、β或γ射线)激发荧光体所引起的瞬时（约10-6s以下）闪光称为闪烁。

1.12 热释发光thermoluminescence发光体的温度升高后贮存的能量以光的形式释放出来的现象叫热释发光或加热发光。

其发光强度与温度的关系叫热释发光曲线。

热释发光反映了固体中电子陷阱的深度和分布，可以测量物体所受辐射计量，做成计量计，可以鉴别文物的真伪和化石的年代。

1.13 原子的状态和能级state and energy level of atom由原子核和围绕核运动的电子组成的原子(或离子)。

它们的总能量在一定范围内只能取一系列不连续的确定的分立值，这些分立的能量值称为原子的能级，并对应于不同的能量状态。

1.14 能级图energy level diagram按微观粒子系统容许具有的能量大小，由低到高按次序用一些线段表示出来，这就叫做系统的能级图。

能级的数目是无限的，通常只画出和所研究问题有关的能级。

1.15 能级的简并degeneracy of energy level在某些情况下，对应于某一能量E，微观系统可以有n个不同的状态，这种情况称为能级的简并。

同一能级的不同状态数g，称为该能级的简并度。

1.16 能级的分裂split of energy level微观系统在电场、磁场等的作用下，原来简并的能级分裂成几个能级的现象称为能级的分裂。

1.17 基态ground state原子或分子以及由它们组成的系统都有许多特定的，各不相同的能量状态，其中最低的能量状态称为基态。

1.18 激发态excitation state微观系统的能量高于基态的一切状态统称为激发态。

系统由较低能态过渡到较高能态叫做激发。

在激发过程中，系统需要从外界吸收能量，如施加电场，光照或加热等。

处于激发态的微观粒子均存在跃迁回基态的可能性。

1.19 跃迁transition系统由一个能量状态过渡到另一个能量状态叫跃迁。

1.20 跃迁几率transition probability设某一能级上原有的粒子数为N，平均每单位时间内跃迁到另一能级粒子数△N，则△N／N称为粒子由该能级到另一能级的跃迁几率。

1.21 允许跃迁allow transition粒子在它的两个定态之间发生跃迁需要满足一定的条件。

这些条件通常用两个定态之间的两组量子数之差值夹表示，称为选择定则。

满足选择定则的跃迁过程称为允许跃迁，不满足选择定则的跃迁过程称为禁戒跃迁。

允许跃迁和禁戒跃迁只有相对的意义，即只有跃迁几率的大小之别。

1.22 禁戒跃迁forbidden transition 见1.2l。

1.23 辐射跃迁radiation transition粒子系统从较高的能量状态跃迁到较低的能量状态时，如果以光的形式把能量发射出去就称为辐射跃迁。

1.24 无辐射跃迁radiationless transition粒子系统从较高的能量状态跃迁到较低的能量状态时，如果能量不是以光的形式释放就叫做无辐射跃迁。

1.25 弛豫时间relaxation time物质系统由非平衡状态自发地趋于平衡状态的过程称为弛豫。

在发光中弛豫是指一个系统从较高的能量状态向较低能量状态的转变，如激发电子与晶格相互作用而回到基态，激发电子向低能态的跃迁等。

弛豫时间系指电子在较高能态的平均寿命。

1.26 能级寿命life time of energy level指电子停留在某个能态上的平均时间，用r=1/A表示，A为自发发射的跃迁几率。

1.27 能带energy band能带是描述晶体中电子能量状态的一个物理概念。

晶体是由大量原子规则排列组成的，在晶体中原子的外层电子运动已不再局限在该原子附近，而是可以在整个晶体中运动。

这种情况称为电子运动的共有化。

其结果是：N个孤立原子有N个相同的能级，在晶体中变成N个能量略有差别的不同等级。

因N的数量级极大.所以这些密集程度很高的能级，基本上可以看成是连续的，称为能带。

电子可以具有能带内的任何能量值。

金属的价带之上的最低能带有大量电子，导带。

被电子所填满:满带最高的满带称为价带1.28 价带valence band晶体的能带图中，最下面的几个能带，基本上都是被电子所填满，故称为满带，最高的满带称为价带。

1.29 导带conduction band金属的价带之上的最低能带有大量电子，但没有占满所有的能带，这些电子在电场作用下，可以在晶体中运动，引起电流，因此这总能带称为导带。

半导体价带之上的最低能带，有少量电子。

绝缘晶体的价带之上的能带基本上是空的，这些能带也称为导带。

l.30 禁带forbidden band晶体中，能带和能带之间有一定的间隔，这个间隔中的能量一般是电子不能具有的，所以称此间隔为禁带。

禁带往往表示价带和最低导带之间的能量间隔。

1.31 禁带宽度(能隙)band gap (energy gap)禁带宽度是由价带顶到导带底之间的能量差来表示，它反映了使电子从价带激发到导带所需要的能量。

1.32 杂质能级impurity energy level固体中由杂质原子所形成的能级叫杂质能级。

因为杂质原子和周围晶格中的原子不同，杂质能级中的电子或空穴只能局限在杂质原子附近，不能转移到其他原子上去，杂质能级一般处在禁带中。

1.33 激发excitation处于较低能态或束缚态中的粒子吸收能量后跃迁到较高能量状态的过程叫激发。

1.34 离化ionization将原子或分子轨道上的电子分离，使原子或分子形成带电的粒子的过程叫离化。

加热、光辐照、施加电磁场、带电离子轰击等都可以使原子或分子离化。

发光中心的离化一般理解为处于束缚态的电子(空穴)被激发到导带(价带)脱离发光中心的束缚成为自由载流子。

1.35 发光中心luminescent center在适当的激发条件下，固体中发射光的原于(离子)或原子团叫发光中心。

按发光中心的性质可以分为分立中心和复合中心。

1.36 分立发光中心discrete luminescent center如果发光过程从吸收开始到发射光子为止，可以完全局限在一个中心内部进行，这些中心彼此间是独立的，各自起作用，互不干扰(不排除它们相互间的共振能量传递)，这种发光中心称分立发光中心。

分立中心在晶格中比较独立，一般是受基质晶场微扰的激活剂离子本身。

分立中心发光是非光电导型发光，一般发生在离子性较强的晶体中。

1.37 复合发光中心recombination 1uminescent center发光中心在激发时被离化，当电子和被离化了的中心重新复合时发生的发光称为复合发光，该中心即为复合发光中心。

复合发光中心包括激活剂及其周围的晶格，激发和发射过程都有基质晶格参与，发光光谱受晶格的能带结构影响很大。

复合发伴随着光电导的产生，一般为共价性强的半导体的发光。

1.38 色心colour center使透明晶体产生非该晶体所特有的，新的吸收带的晶体的某些结构缺陷叫色心。

如碱卤晶体中的F心就是一个负离子空位束缚一个电子。

产生色心的原因很多，如化学成分偏离，杂质的存在以及紫外或X—射线的辐照等。

1.39 陷阱trap晶体中有些杂质原子或缺陷能够俘获电子或空穴，它们与复合中心不同，不能先后俘获两种不同的载流子，因而不起复合中心的作用。

它俘获的电子或空穴可因热激励而释放出来，再经过其他复合中心与空穴或电子复合，这种杂质或缺陷所形成的能级称为陷阱。

1.40 缺陷defect晶体中对完整周期性点阵或结构的任何偏离都是缺陷，按缺陷的几何结构可分为：a. 点缺陷：品格空位、杂质原子、填隙原子等；b．线缺陷：位错等；c. 面缺陷：晶粒间界、孪晶间界、层错、表面等；d. 体缺陷：空洞、第二相夹杂物等。

1.41 激活activation在发光材料的基质中加入某种杂质或使基质材料出现偏离化学剂量比的部分(即生成结构缺陷)，使原来不发光或发光很弱的材料产生发光，这种作用称为激活。

加入的杂质称为激活剂。

1.42共激活co activation与激活剂共同加入基质中可与激活剂协同起到增强激活作用的杂质叫共激活剂，达种激活作为共激活。

例如：硫化锌：银、氯中的氯，就是共激活剂。

1.43 自激活self—activation在不加激活剂的情况下，因基质晶体中的结构缺陷(空位或填隙)而形成的发光中心称为自激活发光中心，这种激活作用称为自激活。

1.44 电荷补偿charge compensation激活剂掺入基质时，如果发生不等价置换就会在晶体中形成带电中心，因而必须在晶体中再形成一个带相反电荷的中心，以保持晶体的电中性，这种作用就是电荷补偿。