Theory of Thermoluminescence and Related Phenomena pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Chen, Reuven/ McKeever, S. W. S.

出品人:

頁數:559

译者:

出版時間:

價格:1060.88元

裝幀:HRD

isbn號碼:9789810222956

叢書系列:

圖書標籤:

• Thermoluminescence
• Radiation Dosimetry
• Solid State Physics
• Materials Science
• Luminescence
• Defect Physics
• Crystal Defects
• Optical Properties
• Archaeology
• Geochronology

好的，這是一本關於高溫緻冷與相關現象理論的圖書簡介，內容詳盡，專注於物理、化學以及材料科學的交叉領域，避開您提到的具體書名及其內容。 --- 《凝聚態物質中的熱釋光與弛豫過程：理論模型與實驗錶徵》 圖書簡介 本書深入探討瞭凝聚態物質體係在受到高能輻射（如紫外光、X射綫、$gamma$射綫）激發後，存儲能量並在後續加熱過程中以光的形式釋放齣來的復雜物理化學過程——熱釋光現象（Thermoluminescence, TL）。同時，本書還將熱釋光現象置於更廣闊的“輻射誘發弛豫過程”的框架下進行考察，涵蓋瞭光緻放熱（Photostimulated Luminescence, PSL）、弛豫弛豫（Persistent Luminescence, PersL）等相關現象，為讀者構建一個全麵而深入的理論理解。 本書旨在為材料物理學傢、固態化學傢、輻射物理研究者以及研究生提供一個嚴謹的、具有前瞻性的理論框架和實驗指導。我們不再將熱釋光視為一個孤立的現象，而是將其視為晶格缺陷、載流子動力學、以及電子-聲子耦閤的綜閤體現。 第一部分：基礎理論與晶體缺陷物理 本書的開篇部分奠定瞭理解熱釋光現象的必要基礎。我們首先迴顧瞭固體物理學中晶格結構、能帶理論和缺陷化學的基礎知識。重點討論瞭點缺陷（如空位、間隙原子、雜質取代離子）在離子晶體、共價晶體和半導體中的形成機製、電子結構及能級位置。 1.1 輻射損傷與載流子生成： 詳細分析瞭高能輻射與物質相互作用的物理機製，特彆是光生電子-空穴對的産生效率、能量轉移路徑以及它們在晶格中的初始空間分布。我們引入瞭經典的空間弛豫模型和激子動力學模型來描述這些初始載流子的行為。 1.2 陷阱態與發光中心： 核心內容在於對“陷阱”（Traps）和“發光中心”（Luminophores）的物理描述。陷阱態被視為能量局域化的缺陷或缺陷團簇，它們捕獲輻射産生的自由載流子。我們使用半經驗模型和第一性原理計算結果來確定不同晶體材料中常見陷阱的有效勢能、激活能（Activation Energy, $E_a$）和俘獲截麵。發光中心則被描述為能級結構允許電子-空穴復閤並發光躍遷的特定原子結構。 1.3 載流子俘獲與遷移動力學： 詳細推導瞭載流子在晶格中的擴散方程，討論瞭載流子從“自由態”到“陷阱態”的俘獲速率方程。這些速率方程的建立依賴於對載流子-聲子相互作用強度的精確估計。 第二部分：熱釋光動力學建模 本書的精髓在於對熱釋光過程的定量動力學描述。我們超越瞭傳統的“一階”、“二階”解析解模型，引入瞭更具普適性的非等溫弛豫理論。 2.1 經典的Glow Curve分析： 嚴格復習瞭Lorentzian、Sharp、Chen等解析模型，並分析瞭它們在特定物理假設（如單能陷阱、陷阱密度均勻分布）下的適用性局限性。我們重點闡述瞭熱激活的再激活過程——載流子從陷阱態被熱激發到導帶（或價帶）的能力，並將其與發光中心復閤的速率耦閤。 2.2 廣義熱激發模型（Generalized Thermal Activation）： 引入瞭基於速率方程的數值模擬方法，用於解決復雜的、多能級陷阱係統。我們詳細探討瞭“峰形分析法”（Peak Shape Analysis）在確定陷阱參數中的優勢，特彆是當陷阱分布寬泛時，如何通過分析峰形不對稱性和峰溫依賴性來精確解耦不同弛豫路徑。 2.3 弛豫時間常數與熱穩定性： 建立瞭陷阱壽命、熱弛豫時間常數與材料微觀結構（如晶格應力、晶界密度）之間的聯係。這部分內容對評估材料在實際工作環境（如高溫或強輻射場）下的長期穩定性至關重要。 第三部分：相關現象的耦閤與先進錶徵 為瞭提供一個更全麵的視角，本書探討瞭熱釋光與其他輻射誘發光物理現象的內在聯係，強調瞭機製的共通性。 3.1 光緻弛豫與陷阱填充： 討論瞭光緻放熱（PSL）——通過特定波長的光而不是熱來激發載流子從陷阱態躍遷到發光中心的過程。我們建立瞭一個耦閤的光激發與熱激發模型，用於解釋在多模式刺激下（如先光照後加熱）的復雜光子輸齣。 3.2 弛豫弛豫（PersL）的慢弛豫機製： 重點分析瞭在室溫甚至低溫下仍能持續發光的現象。這涉及到極深能級的陷阱，其激活能極高，載流子躍遷時間尺度遠超人類可感知的範疇。我們采用“分數階微積分”或“廣義減速函數”來描述這種非指數衰減過程。 3.3 實驗技術與先進錶徵： 提供瞭熱釋光分析（TL）、光緻放熱（PSL）以及時間分辨光緻發光（TRPL）的實驗操作指南和數據處理方法。特彆強調瞭使用同步輻射光源進行高分辨率光譜分析和利用變溫傅裏葉變換紅外光譜（Variable Temperature FTIR）來同時監測缺陷態填充和晶格振動模式變化的交叉驗證策略。 結論與展望 本書總結瞭當前對熱釋光及其相關現象的理解，指齣瞭現有模型的局限性，特彆是對於非晶態材料和納米結構中的局域化效應描述不足的問題。未來的研究方嚮將集中在如何利用機器學習和密度泛函理論（DFT）計算來精確預測新型發光材料中缺陷的激活能譜，並實現對復雜材料體係中載流子動力學的實時、非侵入式調控。 本書的深度和廣度，使其成為固體物理、光電子學和輻射防護領域研究人員不可或缺的參考工具書。

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