લ્યુમિનેસેન્સ - પ્રકાશ સ્ત્રોતોમાં મિકેનિઝમ અને એપ્લિકેશન

લ્યુમિનેસેન્સ એ પદાર્થનું લ્યુમિનેસેન્સ છે જે તેના દ્વારા શોષાયેલી ઊર્જાને ઓપ્ટિકલ રેડિયેશનમાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયામાં થાય છે. આ ગ્લો પદાર્થને ગરમ કરવાથી સીધો થતો નથી.

ઘટનાની પદ્ધતિ એ હકીકત સાથે સંબંધિત છે કે, આંતરિક અથવા બાહ્ય સ્ત્રોતના પ્રભાવ હેઠળ, અણુઓ, પરમાણુઓ અથવા સ્ફટિકો પદાર્થમાં ઉત્તેજિત થાય છે, જે પછી ફોટોન ઉત્સર્જન કરે છે.

આ રીતે પ્રાપ્ત થયેલ લ્યુમિનેસેન્સની અવધિના આધારે, જે બદલામાં ઉત્તેજિત અવસ્થાના જીવનકાળ પર આધાર રાખે છે, ઝડપથી ક્ષીણ થતી અને લાંબા સમય સુધી ચાલતી લ્યુમિનેસેન્સ વચ્ચે તફાવત બનાવવામાં આવે છે. પ્રથમને ફ્લોરોસેન્સ કહેવામાં આવે છે, બીજાને ફોસ્ફોરેસેન્સ કહેવામાં આવે છે.

પદાર્થને ચમકવા માટે, તેનો સ્પેક્ટ્રા અલગ હોવો જોઈએ, એટલે કે, અણુઓના ઊર્જા સ્તરો પ્રતિબંધિત ઊર્જા બેન્ડ દ્વારા એકબીજાથી અલગ હોવા જોઈએ. આ કારણોસર, નક્કર અને પ્રવાહી ધાતુઓ કે જે સતત ઉર્જા વર્ણપટ ધરાવે છે તે બિલકુલ લ્યુમિનેસિસ કરતી નથી.

ધાતુઓમાં, ઉત્તેજના ઊર્જા ફક્ત સતત ગરમીમાં રૂપાંતરિત થાય છે.અને માત્ર ટૂંકા-તરંગ શ્રેણીમાં ધાતુઓ એક્સ-રે ફ્લોરોસેન્સનો અનુભવ કરી શકે છે, એટલે કે, એક્સ-રેની ક્રિયા હેઠળ, તેઓ ગૌણ એક્સ-રે બહાર કાઢે છે.

લ્યુમિનેસેન્સ ઉત્તેજના મિકેનિઝમ્સ

લ્યુમિનેસેન્સના ઉત્તેજના માટે વિવિધ પદ્ધતિઓ છે, જે મુજબ લ્યુમિનેસેન્સના ઘણા પ્રકારો છે:

• ફોટોલુમિનેસેન્સ - દૃશ્યમાન અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ રેન્જમાં પ્રકાશથી ઉત્સાહિત.

• કેમિલ્યુમિનેસેન્સ - રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દ્વારા પ્રેરિત.

• કેથોડોલ્યુમિનેસેન્સ - કેથોડ કિરણો (ઝડપી ઇલેક્ટ્રોન) દ્વારા ઉત્સાહિત.

• સોનોલ્યુમિનેસેન્સ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગ દ્વારા પ્રવાહીમાં ઉત્તેજિત થાય છે.

• રેડિયોલ્યુમિનેસેન્સ - આયનાઇઝિંગ રેડિયેશન દ્વારા ઉત્સાહિત.

• ટ્રાઇબોલ્યુમિનેસેન્સ ફોસ્ફોર્સને ઘસવા, કચડીને અથવા અલગ કરીને ઉત્તેજિત થાય છે (ચાર્જ્ડ ટુકડાઓ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રિકલ ડિસ્ચાર્જ), અને આ કિસ્સામાં ડિસ્ચાર્જ લાઇટ ફોટોલ્યુમિનેસેન્સને ઉત્તેજિત કરે છે.

• બાયોલ્યુમિનેસેન્સ એ જીવંત સજીવોની ચમક છે, જે તેમના દ્વારા સ્વતંત્ર રીતે અથવા સહજીવનમાં અન્ય સહભાગીઓની મદદથી પ્રાપ્ત થાય છે.

• ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસેન્સ - ફોસ્ફરમાંથી પસાર થતા ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ દ્વારા ઉત્તેજિત.

• Candoluminescence એક તેજસ્વી ચમક છે.

• થર્મોલ્યુમિનેસેન્સ પદાર્થને ગરમ કરવાથી ઉત્તેજિત થાય છે.

પ્રકાશ સ્ત્રોતોમાં લ્યુમિનેસેન્સનો ઉપયોગ

લ્યુમિનેસન્ટ પ્રકાશ સ્ત્રોતો તે છે જેની ગ્લો લ્યુમિનેસેન્સની ઘટના પર આધારિત છે. તેથી તમામ ગેસ ડિસ્ચાર્જ લેમ્પ ફ્લોરોસન્ટ અને મિશ્ર રેડિયેશન સ્ત્રોત છે. ફોટોલ્યુમિનેસન્ટ લેમ્પ્સમાં, ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જના ઉત્સર્જનથી ઉત્તેજિત ફોસ્ફર દ્વારા ગ્લો બનાવવામાં આવે છે.

સફેદ LED સામાન્ય રીતે વાદળી InGaN ક્રિસ્ટલ અને પીળા ફોસ્ફર પર આધારિત હોય છે.મોટાભાગના ઉત્પાદકો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા પીળા ફોસ્ફોર્સ એ ટ્રાઇવેલેન્ટ સેરિયમ સાથે મિશ્રિત યટ્રિયમ-એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટનું ફેરફાર છે.

આ ફોસ્ફરનું લ્યુમિનેસેન્સ સ્પેક્ટ્રમ 545 એનએમના પ્રદેશમાં લાક્ષણિક મહત્તમ તરંગલંબાઇ ધરાવે છે. સ્પેક્ટ્રમનો લાંબા-તરંગ ભાગ ટૂંકા-તરંગ ભાગ પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે. ગેલિયમ અને ગેડોલિનિયમના ઉમેરા સાથે ફોસ્ફરમાં ફેરફાર કરવાથી મહત્તમ સ્પેક્ટ્રમને ઠંડા પ્રદેશ (ગેલિયમ) અથવા ગરમ પ્રદેશ (ગેડોલિનિયમ)માં સ્થાનાંતરિત કરવાનું શક્ય બને છે.

ક્રી એલઈડીમાં વપરાતા ફોસ્ફરના સ્પેક્ટ્રમને આધારે, યટ્રીયમ-એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ ઉપરાંત, લાલ પ્રદેશમાં મહત્તમ ઉત્સર્જન સાથેનું ફોસ્ફર સફેદ એલઈડી ફોસ્ફરમાં ઉમેરવામાં આવે છે.

તુલના માં ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પ્સ સાથેLEDs માં વપરાતા ફોસ્ફરની લાંબી સેવા જીવન હોય છે, અને ફોસ્ફરનું વૃદ્ધત્વ મુખ્યત્વે તાપમાન દ્વારા નક્કી થાય છે. ફોસ્ફર સામાન્ય રીતે LED ક્રિસ્ટલ પર સીધું લાગુ કરવામાં આવે છે, જે ખૂબ જ ગરમ થાય છે. ફોસ્ફરસને અસર કરતા અન્ય પરિબળો તેમની સેવા જીવન પર ઓછી ઉચ્ચારણ અસર કરે છે.

ફોસ્ફરનું વૃદ્ધત્વ માત્ર એલઇડીની તેજસ્વીતામાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે, પરંતુ પરિણામી પ્રકાશની છાયામાં પણ ફેરફાર કરે છે. ફોસ્ફરના નોંધપાત્ર બગાડ સાથે, લ્યુમિનેસેન્સનો વાદળી રંગ સ્પષ્ટપણે દેખાય છે. આ ફોસ્ફરના બદલાતા ગુણધર્મોને કારણે છે અને હકીકત એ છે કે સ્પેક્ટ્રમ એલઇડી ચિપના આંતરિક ઉત્સર્જન પર પ્રભુત્વ મેળવવાનું શરૂ કરે છે. ફોસ્ફરસના અલગ સ્તરની તકનીકની રજૂઆત સાથે, તેના અધોગતિના દર પર તાપમાનનો પ્રભાવ ઘટે છે.

luminescence અન્ય કાર્યક્રમો

ફોટોનિક્સ મુખ્યત્વે ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસેન્સ અને ફોટોલ્યુમિનેસેન્સ પર આધારિત કન્વર્ટર અને પ્રકાશ સ્રોતોનો ઉપયોગ કરે છે: LEDs, લેમ્પ્સ, લેસર, લ્યુમિનેસન્ટ કોટિંગ્સ, વગેરે. - આ ચોક્કસ ક્ષેત્ર છે જેમાં લ્યુમિનેસેન્સનો ઉપયોગ ખૂબ વ્યાપકપણે થાય છે.

વધુમાં, લ્યુમિનેસેન્સ સ્પેક્ટ્રા વૈજ્ઞાનિકોને પદાર્થોની રચના અને બંધારણનો અભ્યાસ કરવામાં મદદ કરે છે. લ્યુમિનેસેન્સ પદ્ધતિઓ નેનોપાર્ટિકલ્સનું કદ, એકાગ્રતા અને અવકાશી વિતરણ તેમજ સેમિકન્ડક્ટર સ્ટ્રક્ચર્સમાં બિન-સંતુલન ચાર્જ કેરિયર્સની ઉત્તેજિત સ્થિતિના જીવનકાળને નિર્ધારિત કરવાનું શક્ય બનાવે છે.

આ થ્રેડ ચાલુ રાખો:ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસન્ટ ઉત્સર્જકો: ઉપકરણ અને કામગીરીના સિદ્ધાંત, પ્રકારો