Научные открытия России
Государственный реестр открытий СССР
 


МЕХАНИКА, АВТОМАТИКА, ЭЛЕКТРОНИКА
Научные открытия в области оптики, оптоэлектроники и спектроскопии.



Научное открытие "Явление кооперативной сенсибилизации люминесценции".

Формула открытия: "Установлено неизвестное ранее явление преобразования длин волн при фотолюминесценции, заключающееся в том, что при возбуждении оптическим излучением сложных систем, например, кристаллов, активированных редкоземельными элементами, возникает оптическое излучение, характеризующееся существенно меньшими длинами волн и обусловленное кооперативным суммированием энергии электронного возбуждения частиц одной подсистемы на частицах другой подсистемы с более высокими энергетическими состояниями (кооперативная сенсибилизация люминесценции)".
Авторы: В. В. Овсянкин, П. П. Феофилов.
Номер и дата приоритета: № 166 от 23 сентября 1966 г.


Описание открытия.
Кандидат физико-математических наук В. В. Овсянкин и член-корреспондент АН СССР П. П. Феофилов (Государственный оптический институт имени С. И. Вавилова) открыли явление преобразования длинноволнового оптического излучения в коротковолновое при взаимодействии излучения со сложными системами (кристаллы с двумя сортами активизирующих ионов, полупроводники с поверхностно адсорбированными молекулами органических красителей, фотосинтезирующие системы).

Изучая кристаллы, содержащие в качестве примесей редкоземельные ионы двух сортов, одни из которых способны поглощать длинноволновые инфракрасные лучи, а другие – испускать коротковолновый видимый свет, авторы открытия обнаружили, что облучение такой системы потоком невидимых инфракрасных квантов вызывает видимое свечение. Это противоречило основному закону люминесценции, согласно которому в процессе преобразования излучения может происходить только увеличение длины волны.

Обнаруженное явление оказалось широко распространенным в природе и в различных технических системах. Но почему, например, окрашенная фотоэмульсия вдруг делается чувствительной к красному и инфракрасному свету, хотя известно, что для реакции разложения галоидного серебра, входящего в ее состав, необходим свет с меньшей длиной волны и большей энергией кванта? Почему под действием красного света, поглощаемого хлорофилловыми пигментами, в зеленых листьях протекает реакция фотохимического отщепления водорода от воды и присоединения его к углекислоте? Ведь фотосинтез требует энергии в 3-4 раза большей, чем та, которую несут кванты красного света.

"Исследование свойств наблюдаемого свечения, - рассказывает П. П. Феофилов, - показало суммирование энергии двух или более частиц одного сорта - ионов, поглотивших падающее длинноволновое излучение и перешедших в возбужденное состояние, и передачу энергии на более высокие возбужденные энергетические уровни частиц другого сорта, которые и испускают более крупные кванты – более коротковолновое излучение. Из двух или более малых квантов получается один большой.
Мы детально изучили возможные пути и механизмы суммирования энергии элементарных возбуждений в системе взаимодействующих частиц и установили широкую распространенность этого и родственных ему кооперативных явлений как в искусственно создаваемых, так и в природных системах.

Обнаруженное нами явление преобразования инфракрасного излучения в видимое в кристаллах с примесями двух сортов редкоземельных ионов быстро нашло практическое применение. В 1968 г. появились сообщения об успешном использовании таких кристаллов для визуализации невидимого инфракрасного излучения светодиодов на основе арсенида галлия, применяемых в индикаторных и других устройствах микроэлектроники. Кооперативные люминофоры все больше используются при создании миниатюрных излучателей, визуализаторов невидимых излучений и т. п. Над разработкой и совершенствованием таких люминофоров трудятся многочисленные коллективы физиков и инженеров в СССР, США, Франции, Японии, Голландии и в других странах".




Главная
КОСМОС
ЗЕМЛЯ
ЧЕЛОВЕК, БИОЛОГИЯ
ФИЗИКА, РАДИОАКТИВНОСТЬ
ХИМИЯ, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
МЕХАНИКА, АВТОМАТИКА, ЭЛЕКТРОНИКА
МИРОЗДАНИЕ
Сайт создан в системе uCoz