Zur Kinetik des Leuchtens von Sulfidphosphoren mit mehreren Aktivatoren

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Abstract

In Kristallphosphoren mit mehreren Aktivatoren sind die Intensitäten der diesen entsprechenden Emissionsbanden nicht der Aktivatorkonzentration proportional, sondern hängen von der Stärke und Wellenlänge der anregenden Strahlung und der Temperatur ab und sind außerdem beim Spontanleuchten und bei der Phosphoreszenz verschieden. Das wird in folgender Weise gedeutet: Das Leuchten beruht auf der Rekombination von Elektronen im Leitfähigkeitsband mit den bei der Anregung ionisierten Aktivatoren. Daher hängt die Geschwindigkeit der Leuchtreaktion von der Anregungsdichte ab. Die Anregung führt bei den Aktivatoren nicht zur thermischen Gleichgewichtsbesetzung der Aktivatoren. Die tief liegenden, die für die kurzwellige Absorption verantwortlich sind, werden im allgemeinen auf Kosten der hoch liegenden stärker ionisiert als dem Gleichgewicht entspricht. Das Gleichgewicht stellt sich langsam durch Wechselwirkung der Aktivatoren mit dem Valenzband ein. Seine Einstellgeschwindigkeit steht in Konkurrenz mit der Geschwindigkeit der Leuchtreaktion und ist stark temperaturabhängig. Die Reaktionsgleichungen werden für Phosphore mit zwei Aktivatoren aufgestellt und gelöst. Mit den Mehrbandenphosphoren hängen auch die Phosphore mit Killern zusammen. Durch die Wechselwirkung zwischen Aktivatoren und Valenzband wird auch die Phosphoreszenzfähigkeit beeinflußt, die verloren geht, wenn nur tief liegende Aktivatorterme vorhanden sind. Abschließend werden einige quantitative Angaben zum Termschema der Zinksulfidphosphore gemacht und die Reaktionskonstaaten abgeschätzt.

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