多波長高速計測によるフラクトルミネッセンスの緩和励起状態に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12875014
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 稲部 勝幸 金沢大学, 工学部, 教授 (80019744)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 昭一 金沢大学, 工学部, 助手 (70175503)
• Keywords: フラクトルミネッセンス / マルチアノード光電子増倍管 / イオン結晶 / 発光スペクトル

Research Abstract

平成12年度における研究計画は主に雰囲気を変えて測定できるフラクトルミネッセンス装置とマルチアノード光電子増倍管による発光パルスの測定装置の作製およびその評価であるが,計画に従って行った研究の成果は以下の通りである.
(1)ロータリーおよびターボ分子ポンプから成る排気系を構成することによって試料室の気圧は10^5〜10^<-4>Paの間でコントロールでき,また,適当な気体(Ne,Arなど)を導入してルミネッセンスを観測できる装置を完成した.
(2)マルチアノード光電子増倍管(16ch)からの出力信号は増幅回路(増幅度:10^3,周波数帯域:〜100kHzのものを16個作製),A/D変換ボードを通し,パソコンで処理した.
(3)作製した測定システムの動作チェックは標準信号発生器を用いて行い,また,性能評価は直接フラクトルミネッセンスの観測によって行った.作成した装置の出力と高速オッシロスコープによる波形との比較を行った結果,両者は良く一致し実験に使用可能であることが分かった.作製した装置を用いることによってこれまでに次のことが明らかになった.
観測対象試料として,代表的なイオン結晶であるKCl:Ca(0.1mol%仕込濃度)を用い,3点曲げの方法によって試料が破断する際の発光を観測した.
・イオン結晶のフラクトルミネッセンスは破壊雰囲気の影響を強く受けること.
・空気の場合,10Pa〜10^3Paの間で発光が観測され,10^2Pa付近で最も強い発光が見られること.
・Neを導入すると発光スペクトルにおけるピークは600nm付近にあって,その発光強度が空気とか,Arを導入した場合に比べて数倍増大すること.