基本介紹
簡介,套用,
簡介
中文名：陰極射線發光
英文名：cathode-ray luminescence
套用
最常見的陰極射線發光是電視、雷達、示波器、計算機的螢光屏的發光。這是目前最重要的顯示手段。這種發光的激發過程是:能量大約在幾千電子伏以上的高速電子打到螢光粉表面時，大部分都可進入材料內部。產生速度越來越低的“次級”電子，直到發光體中出現大量的能量在幾電子伏到十幾電子伏的低速電子。主要是這些低能量的電子激發發光材料。入射電子的能量一般大於幾千電子伏，因此一個入射電子在一微米左右的距離內可能產生上千個有激發能力的次級電子，激發密度很高。另一方面，由於次級電子的能量分布在幾電子伏到十幾電子伏的很寬範圍內，因而能將發光體激發到多種激發態。所以，許多物質在陰極射線激發下容易發光。
射入螢光屏的電子如不及時傳導出去而積累起來，螢光屏就會帶負電，並使後來到達的電子受到排斥作用，因而使發光減弱下來。螢光粉多數是絕緣體，又塗在玻璃上，因此在製作陰極射線管時必須考慮如何導出入射的電子，以保持屏的電勢不變。通常的辦法是在粉屏上薄薄地蓋一層鋁，將鋁層接正極。也可以選擇適當的電壓，使逸出的次級電子數目和進入屏內的電子數目相等，避免電荷積累。
為了得到較高的亮度，加速電子的電壓通常在幾千伏以上,彩色電視甚至高達二、三萬伏。這樣,發光屏的亮度就可亮到白天也可以看電視。投影電視是將螢光屏上的影像投射到約1平方米的大螢幕上,這就要求原來的螢光屏有更高的亮度。軍用飛機座艙里所用陰極射線管顯示，亮度也要求很高。投影電視和座艙顯示的螢光屏亮度一般為日光燈表面亮度的幾倍，甚至10倍以上。但並不是所有的陰極射線發光都使用高電壓。所謂螢光數碼管(也叫真空螢光管)就是只用20～30伏電壓的陰極射線發光顯示。這裡用的發光材料是ZnO,它的導電性能很好，因此可以用低壓大電流激發而不導致電荷積累。由於電流達1毫安以上（電視上只達微安量級）,所以亮度相當高。某些發光材料經過特殊處理，也可以在低壓下發較強的光。
由於陰極射線發光需要在真空中進行，用它做的器件不能太大，是技術上的一個限制。陰極射線發光還可以作為一種分析手段來研究物質的結構和成分。掃描電子顯微鏡就有專門的檢測發光的部件，可以觀察樣品的陰極射線發光像，並同樣品的形貌像以及次級電子像進行對比。最近更發展到測量微區的陰級射線發光的強度、光譜和餘輝，從而獲得微區內物質的結構、缺陷和雜質情況的信息，這對材料科學有很大的作用。
