Применение принципа ультрафиолетового сканирования для оценки качества масляной пленки на деталях двигателя
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
?рующих веществ (люминофоров) на действие падающей на них лучистой энергии, состоит в том, что излучаемая энергия обладает в среднем большей длиной волны, чем длина волны поглощенной радиации. Иначе говоря, спектр люминесценции смещен в сторону больших длин волн по сравнению со спектром возбуждения.
Наиболее употребительные на практике люминофоры разделяются на органические соединения, свечение которых обусловлено свойствами молекул светящегося вещества (в том числе рассматриваемые в работе органические люминофоры), и кристаллофосфоры, представляющие собой сложные искусственные соединения.
Органические люминофоры, растворы которых обладают остаточным свечением, измеряемым миллиардными долями секунды, относятся к флуоресцирующим веществам. Яркость свечения растворов зависит от концентрации в них вещества. Этот вопрос, представляющий большой теоретический интерес, детально изучен школой академика С.И. Вавилова. Практически весьма существенно знать, что при слабых растворах яркость свечения пропорциональна концентрации раствора; затем, с возрастанием концентрации, рост яркости концентрации замедляется, а при дальнейшем возрастании концентрации яркость начинает убывать. Возникает так называемое концентрационное тушение флуоресценции. Таким образом, для каждого органического вещества существует оптимальная концентрация, при которой оно обладает наибольшей яркостью флуоресценцию. Гасящее действие на многие органические вещества оказывает также добавление в раствор посторонних веществ, в частности некоторых растворителей. С этими свойствами флуоресцирующих веществ приходится постоянно встречаться в практической работе [4].
Свечение органических веществ, в силу его чрезвычайно быстрого затухания, практически можно наблюдать только в момент возбуждения лучистой энергией. Источниками возбуждения служат различные виды ультрафиолетовых ламп, причем желательно, чтобы они одновременно не излучали значительных порций видимого света, отражение которого от люминесцирующего образца может затруднить наблюдение люминесценции. Поэтому лампы снабжаются светофильтрами, поглощающими видимый свет, но пропускающими ультрафиолетовую радиацию нужных длин волн.
Кристаллофосфоры представляют собой наиболее важные в техническом отношении светящиеся материалы. Это - искусственно приготовляемые нерастворимые в воде порошки кристаллического строения. В процессе их изготовления основное вещество прокаливается в присутствии легкоплавких солей с мельчайшими примесями тяжелых металлов, так называемых активаторов. Атомы активатора входят внутрь кристаллической решетки вещества, что служит непременным условием образования кристаллофосфора [5].
В зависимости от состава основного вещества и активаторов, от степени очистки исходных материалов и от других технологических факторов, кристаллофосфоры приобретают различные свойства, соответственно чему делятся на группы. Если свечение органических веществ, как было упомянуто, затухает через миллиардные доли секунды, то некоторые группы кристаллофосфоров обладают продолжительным послесвечением, измеряемым несколькими часами. Это свойство фосфоресценции кристаллофосфоров широко используется на практике. Между органическими светящимися веществами и кристаллофосфорами имеется еще следующее различие, которое может встретиться в практической работе. В то время, как каждое данное органическое вещество излучает энергию присущего ему спектрального состава, независимо от длины волны возбуждающего излучения, спектр свечения некоторых кристаллофосфоров, сложных или содержащих более одного активатора, может зависать не только от длины волны возбуждающей энергии, но в некоторой мере и от интенсивности возбуждения.
Кристаллофосфоры можно возбудить к свечению также и радиоактивными излучениями, в частности, ?-лучами радия. Соответствующее явление свечения носит название радиолюминесценции. Кристаллофосфоры, смешанные с ничтожными примесями радиоактивных веществ, образуют светящиеся составы постоянного действия. Излучаемые в результате распада радиоактивных примесей, ?-лучи радия возбуждают кристаллофосфор изнутри и вызывают непрерывное свечение вещества. Светящиеся составы постоянного действия не требуют добавочного возбуждения светом и способны светиться с мало меняющейся яркостью в течение нескольких лет. Ими покрывают, в частности, стрелки и циферблаты часов и приборов [6].
.2.2 Анализ существующих люминофоров
Рассмотрим более подробно, какие вещества обладают способностью светиться под воздействием ближней ультрафиолетовой радиации.
Это, прежде всего, многочисленные вещества органического происхождения. Светится нефть и ее производные: органические масла, вазелин, керосин. Светятся бумага, ткани, человеческая кожа, зубы.
Некоторые органические вещества и, в частности, красители светятся особенно ярко и поэтому применяются для изготовления светящихся красок. Их водными растворами окрашиваются белые ткани и белая бумага. Оптимальные концентрации и некоторые характеристики наиболее употребительных органических красителей приведены в таблице 3.
Светящиеся органические краски приобретают высокую яркость, также будучи растворены в некоторых прозрачных лаках.Яркость лаковых растворов органических красителей в сильной степени зависит от сорта лака.
Другую группу люминофоров составляют светящиеся составы временного действия или к