ТЕРМОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ,
люминесцентное свечение в-ва, возникающее в процессе его нагревания. Обычно
для появления Т. в-во необходимо предварительно возбудить УФ светом, ионизирующим
излучением (g-квантами, рентгеновскими лучами, потоком электронов), электрич.
полем, мех. воздействием. В нек-рых случаях Т. связана с образованием электронно-возбужденных
состояний молекул в хим. р-циях (см. Хемилюминесценция). Термолюминесцируют
неорг. в-ва, в т. ч. люминофоры разл. назначения (ламповые, телевизионные
и пр.), лазерные кристаллы (напр., рубин, полупроводниковые кристаллы), стекла,
мн. полимеры (полистирол, полиамиды, полиэтилентерефталат, полиоле-фины, фтор-
и хлорсодержащие полимеры, все каучуки и др.).
При предварит. возбуждении
в-ва при комнатной или более низкой т-ре в в-ве запасается энергия в виде пространственно
разделенных неравновесных носителей заряда-дырок в валентной зоне и электронов
в зоне проводимости, к-рые далее стабилизируются ("захватываются")
на энерге-тич. уровнях, обусловленных наличием специально вводимых или сопутствующих
примесей, собств. дефектов кристаллич. структуры, а также отдельных функцион.
атомных групп и макрорадикалов, обладающих, напр., положит. сродством к электрону.
Повышение т-ры вплоть до неск. сотен °С приводит к увеличению вероятности
термич. высвобождения захваченных электронов и их избират. рекомбинации с ионизированными
центрами свечения, что проявляется в виде пиков высвечивания в видимом, УФ или
ИК диапазоне. Положение максимумов Т. на кривых зависимости яркости свечения
от т-ры определяется структурой центров захвата электронов ("ловушек"),
форма и ин-тенсивность пиков высвечивания дают информацию об энергетич.
"глубине залегания" уровней центров захвата относительно зоны проводимости.
Спектр Т. определяется энергетич. структурой ионизированных центров свечения.
Вместе с тем форма кривых Т. существенно зависит от условий опыта, в частности
от скорости нагревания, вида, интенсивности и длительности предварит. возбуждения,
а также определяется кинетикой рекомбинац. процессов (линейной или квадратичной
по отношению к концентрации ионизированных центров свечения), что нужно учитывать
при обработке и сопоставлении эксперим. данных.
Метод Т. используют для
идентификации горных пород в месторождениях, при исследовании дефектообразования
в технологии полупроводниковых и лазерных материалов, изучении структуры и св-в
люминофоров, стекол и т. п. Один из наиб. эффективных вариантов метода-т. наз.
фракционная Т.-состоит в постепенном повышении т-ры, что позволяет четко разделить
разл. уровни захвата электронов и надежнее определить энергетич. глубину залегания
и т. наз. частотный фактор высвобождения электронов из ловушек, изменяющийся
от 104 до 1912 с-1. Используют также предварит.
облучение неорг. в-ва ИК излучением, высвобождающее локализованные электроны
с наиб. активных уровней, что дает возможность выявлять другие, слабо заполненные
ловушки.
Т. полимеров -чувствит.
метод изучения разл. типов сегментальной подвижности и релаксац. процессов,
диффузии низкомол. примесей, структурных переходов и т.п. Лучше всего исследована
радиотермолюминесценция полимеров (метод РТЛ), стимулированная g-квантами
или быстрыми электронами при т-ре жидкого азота (77 К). Поскольку вид кривой
РТЛ зависит от структуры и предыстории образца, метод РТЛ используют при исследовании
вулканизации, пластификации, ориентации полимеров и т. п. Изучение РТЛ в поле
мех. напряжений позволяет выяснять мол. механизм вынужденной высокоэластичности.
Положение максимумов на кривой РТЛ служит для определения состава и однородности
смесей полимеров; напр., наличие полиэтилена, натурального или изопренового
каучука в многокомпонентных смесях удается обнаруживать при их содержании 1-2%.
Лит.: Антонов-Романовский
В.В., Кинетика фотолюминесценции кристаллофосфоров, М., 1966; Гурвич A.M., Введение
в физическую химию кристаллофосфоров, М., 1971; Вонсяцкий В. А., Боярский Г.
Я., в сб.: Новые методы исследования полимеров, К., 1975. Ю.П. Тимофеев.