автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.07, диссертация на тему:Исследование влияния плотности и характера распределения дислокаций на интенсивность люминесценции кристаллофосфоров

4840220

Зинченко Евгений Юрьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПЛОТНОСТИ И ХАРАКТЕРА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСЛОКАЦИЙ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ КРИСТАЛЛОФОСФОРОВ

Специальность 05.09.07 - Светотехника.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 о МАР 2011

Саранск 2011

4840225

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Мордюк Владимир Семенович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор

Лисицин Виктор Михайлович

кандидат физико-математических наук, доцент

Золотков Вячеслав Дмириевич

Ведущая организация: Пензенский государственный

университет, г. Пенза

Защита состоится «23» марта 2011 г. в 14 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д212.117.13 ГОУ ВПО «Мордовски й государственный университет им. Н.П. Огарева» по адресу: 430005, г. Саранск, ул. Большевистская, 68.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева

Автореферат разослан «21» февраля 2011г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

И.Н. Кошин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Световая среда является одним из главнейших внешних факторов жизнедеятельности, и использование люминесцентного освещения в этом играет не последнюю роль. Первое количественное описание люминесцентного свечения началось с теоретических работ Стокса более 150 лет тому и получило дальнейшее фундаментальное развитие в работах С.И. Вавилова и его учеников и последователей в середине 20 века. Именно С.И. Вавилов был инициатором и организатором развития люминесцентных ламп в стране и широкого использования люминесцентного освещения, как более энерго эффективного по сравнению с освещением лампами накаливания. Проводимые на государственном уровне фундаментальные и прикладные исследовательские работы привели к тому, что в 50-е годы в стране положено начало производства люминесцентных ламп на заводе электроизделий и электроламповом заводе в Москве, а позднее в г. Саранске и других городах. Перспективы широкого использования люминесцентного освещения потребовали развития методов изготовления и исследования различных эффективных люминофоров в академических и отраслевых научно-исследовательских институтах. Благодаря этим исследованиям в конце прошлого века годовое производство люминесцентных ламп в бывшем СССР достигало 150 млн.шт., и уровень их качества не уступал качеству лампам зарубежного производства.

Актуальность этого направления фундаментальных и прикладных исследований подтверждается тем, что оно напрямую связано с такими важными и приоритетными для страны проблемами, как энерго эффективность производства и энергосбережение, уровень качества и конкурентоспособность отечественной продукции на мировом рынке. Световая отдача люминесцентных ламп в 80-е годы прошлого века составляла ~ 80-85 лм/Вт, а по имеющимся прогнозным исследованиям в будущем может достигать значений 150-180 лм/Вт. Достижение прогнозируемых показателей возможно только за счет дальнейших фундаментальных и прикладных исследований по усовершенствованию структурных характеристик используемых и вновь разрабатываемых люминофоров.

Цели работы:

1. Разработка физической модели расширения спектральной полосы и угнетения интенсивности люминесценции галофосфатных люминофоров внутренними напряжениями от энергоемких структурных дефектов кристаллической решетки (дислокаций);

2. Разработка расчетной математической модели оценок спектральной полосы и интенсивности люминесценции при различной плотности и различном характере распределения дислокаций в кристаллической решетке люминофоров;

3. Разработка компьютерных автоматизированных методов расчета и теоретического построения спектральных полос люминесценции при различной степени дефектности используемых люминофоров на основе применения программного комплекса для разработки быстрых приложений Borland Delphi.

Задачи диссертационной работы.

1. Уточнение расчетных оценок ширины запрещенной зоны люминофора с учетом количества атомов в элементарной ячейке используемого люминофора и величины амплитуды их тепловых колебаний;

2. Разработка компьютерной модели диффузионного насыщения решетки люминофора атомами активаторов по дислокационным дефектам;

3. Разработка алгоритма расчета квантов люминесценции с учетом различного расстояния атомов активатора от дислокации и различных энергетических расстояний между основными и возмущенными энергетическими уровнями электронов активаторных центров свечения;

4. Обоснование расчетных формул для оценки вероятности актов рекомбинации электронов в запрещенной зоне люминофора и интенсивности спектральной полосы люминесценции;

Методы исследований основаны на использовании современных информационных технологий, включая методы компьютерного моделирования влияния энергоемких структурных дефектов дислокаций на интенсивность люминесценции.

Научные результаты, выносимые на защиту

1. Уточненный метод расчетной оценки ширины запрещенной зоны используемого объекта исследований (гапофосфатного люминофора) с учетом количества атомов в элементарной ячейке и средней амплитуды тепловых колебаний атомов;

2. Основанные на дислокационно-зонных представлениях электронной структуры люминофора физические модели уширения спектральной полосы и угнетения интенсивности люминесценции внутренними напряжениями от дислокационных линий;

3. Компьютерная модель диффузионного насыщения кристаллической решетки люминофора атомами актива торов по дислокационным трубкам;

4. Расчетные оценки вероятностей актов рекомбинации электронов и интенсивности спектральной полосы люминесценции, в т.ч и автоматизированные компьютерные методы построения спектральных полос люминесценции при различной плотности и различном характере распределения дислокаций в частицах порошкового люминофора.

Научная новизна работы:

1. Впервые процессы люминесценции в люминофорах исследуются на основе представлений о дислокационно-зонной модели электронных пере-

ходов в запрещенной зоне люминофора под действием возбуждающих квантов ультрафиолетового облучения;

2. Осуществлены расчетные оценки ширины запрещенной зоны люминофора в области локализации дислокаций с учетом количества атомов в элементарной ячейке;

3. Осуществлено компьютерное моделирование диффузионного внедрения атомов активаторов в кристаллическую решетку люминофора по дислокационным дефектам при высоких температурах.

4. Впервые предложены аналитические выражения для расчета интенсивности люминесценции с учетом плотности и характера распределения дислокаций в кристаллической решетке люминофора;

5. Впервые для осуществления расчетных оценок интенсивности люминесценции на основе программного комплекса для разработки быстрых приложений Borland Delphi разработаны компьютерные программы автоматизированных вычислений и теоретических визуализированных построений спектральных полос люминесценции при различной плотности и различном характере распределения дислокаций в решетке люминофора.

Достоверность научных результатов подтверждается удовлетворительной согласованностью теоретических расчетов с экспериментальными измерениями.

Апробация работы:

По ходу выполнения работы ее результаты докладывались на 9-й научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета имени Н. П. Огарева и 4-й научно-практической конференции «Наука и инновации в Республике Мордовия» (Саранск, 2004), на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электроники и энергетики» (Саранск, 2005), на Международных научно-технических конференциях «Компьютерное моделирование» (С-Петербург, 2006, 2007 и 2009), на 3 Международной конференции «Стратегия качества в промышленности и образовании» (Болгария, Варна, 2007), на 14 и 15 Международных научных конференциях «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2007,2008), на 5 Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы физики полупроводников и источников света» (Саранск, 2007), на 34 Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Образование, наука и инновации. Вклад молодых исследователей» (Кемерово, 2007), на 5 Международной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы физики» (Саранск, 2009), на 7 Международной конференции «Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электротехники и энергетики» (Саранск 2009), на 3 Международной конференции «Современные проблемы светотехники» (Украина,

Харьков, 2009) и на 16 Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (Волгоград, 2010).

Автор настоящей работы является лауреатом двух Всероссийских конкурсов на лучшую научную работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам в ВУЗах Российской Федерации по разделу «Прикладные разработки в области инженерных наук», в т.ч. за работу «Расчетные оценки спектра излучения люминофора и перспектив повышения световой отдачи люминесцентных ламп» (2003 г.) и за работу «Разработка нового метода утончения проволоки с использованием теории дислокаций» (2006 г.), а также является соавтором патента РФ на изобретение № 2294259, зарегистрированного в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 27.02.2007 г.

Личный вклад автора

Основные теоретические положения разработаны совместно с научным руководителем д.т.н., профессором Мордюком B.C. Результаты компьютерного моделирования физических процессов, конкретные численные расчеты, в том числе автоматизированные компьютерные расчеты и построение визуализированных спектральных полос люминесценции на основе использования программного комплекса для разработки быстрых приложений Borland Delphi выполнены автором самостоятельно.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 22 работах, в том числе в изданиях по перечню ВАК России 1 статья и 1 патент; 3 статьи за рубежом; 10 статей в трудах Международных научно-технических конференций; 4 статьи - в трудах Всероссийских научно-технических конференций, 3 статьи - в трудах Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева.

Структура и объем диссертационной работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов по работе, списка использованных литературных источников и приложений.

Общий объем диссертации составляет 153 страницы, включая 28 рисунков, 3 таблицы и 7 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Во введении показана актуальность и общая направленность диссертационной работы, ее научная новизна и достоверность представленных результатов исследований, определен объект и основные методы исследований, их научная и практическая значимость, сформулированы выносимые на защиту основные результаты, а также представлены конкретные данные об общественной апробации и количестве опубликованных работ по теме диссертации.

В первой главе приводится краткий обзор наиболее важных работ в области диссертационного исследования, указывается на роль российских ученых и прежде всего С.И. Вавилова, осуществлявшего в свое время основополагающие исследования процессов люминесценции.

Акты излучения электронами активаторных центров свечения реализуются в запрещенной зоне люминофора под воздействием возбуждающих квантов ультрафиолета и это направление в люминесценции раскрывается до настоящего времени недостаточно. Ряд авторов посвящали проблеме люминесценции материалов доклады на Международном симпозиуме в Нью-Йорке в 1948 году. Имеется ряд опубликованных работ, где исследуются общие структурные характеристики галофосфатов кальция без упоминания о возможном влиянии дислокаций на люминесценцию. И только в нескольких работах изучались дислокации в галофосфатах кальция, тоже без привязки к ширине запрещенной зоны и интенсивности люминесценции.

Особенно значительные результаты были достигнуты в области производства люминесцентных ламп с применением галофосфатных люминофоров синтезированных впервые в Англии в 1942 г. Позднее их совершенствованием занимались как в английских, так и в российских отраслевых институтах, в том числе и во ВНИИ источников света (Саранск) и ВНИИ люминофоров (Ставрополь).

Настоящая диссертационная работа посвящена дальнейшим фундаментальным и прикладным исследованиям по изучению влияния плотности и характера распределения дислокаций в люминофоре на интенсивность люминесценции с использованием современных компьютерных технологий с целью дальнейшего повышения уровня световой отдачи ламп.

Вторая глава посвящена перечислению основных целей и задач работы. Излагается краткое описание необходимости использования математического моделирования процессов люминесценции с целью разработки простых аналитических формул, количественно характеризующих влияние плотности и характера распределения дислокаций на интенсивность свечения. Хотя процессы люминесценции начали изучаться на 150 лет раньше, чем другие термически активируемые процессы (испарения и пр.), для расчета интенсивности люминесценции математические формулы отсутствуют. Одной из основных целей работы являлось разработка физической модели и и расчетных математических оценок интенсивности люминесценции для конкретного (гапофосфатного) люминофора при различной плотности и различном характере распределения дислокаций. До настоящего времени в классических работах по кинетике люминесценции считалось, что ширина запрещенной зоны остается постоянной во всем объеме люминофора. Еще в 1961 году Бонч-Бруевич и Гласко предложили дислокационную модель изменения ширины запрещенной зоны, в соответствии с которой в области напряжений растяжения ее ширина увеличивается, а в области напряжения сжатия

уменьшается вплоть до перекрытия валентной зоны с зоной проводимости с образованием электропроводящих дислокационных линий (рис.1). На основе этой модели разработаны физическая модель угнетения люминесценции дислокациями и расчетная модель изменения интенсивности люминесценции

Рис. 1. Взаимосвязь дислокационно-зонной структуры люминофора (А,Б), спектральной полосы и интенсивности люминесценции (В).

Поскольку проводники не способны к люминесценции, плотность дислокаций в люминофоре является одной из основных причин тушения люминесценции. Соответственно изменениям ширины запрещенной зоны в областях напряжений растяжения и сжатия изменяются межуровневые энергетические зазоры между основным и возмущенными уровнями электронов, величины излучаемых квантов света и вероятности актов рекомбинации (рис.1, А,Б). С повышением плотности дислокаций спектральная полоса расширяется, а интенсивность люминесценции снижается (кривые 1,.2,3 рис. 1В).

В третьей главе осуществлено компьютерное моделирование диффузионного насыщения решетки люминофора атомами активаторов по дислокациям с применением метода Монте-Карло. Параметрами моделирования являлись температура, диффузия собственных атомов решетки 1, атомов активаторов 2 с участием концентрации и подвижности вакансий 0. В начальной модели кристалла проникновение атомов активатора 2 осуществлялось вдоль дислокации при температуре 1000К за несколько циклов модельного времени и поэтому они сконцентрированы только на самой оси дислокации в центре массива. Впоследствии задавалась повышенная температура от 1100 до 1500 К и в течение длительного модельного времени происходила диффузия активатора в сравнительно совершенные объемы кристалла в его поперечном направлении. Компьютерное моделирование подтверждает, что диффузионные потоки активаторов перпендикулярно линий дислокаций обеспе-

чивают их появление в сравнительно совершенных областях кристалла с запрещенной зоной, в которой начинают происходить процессы возбуждения электронных уровней с последующими актами излучения квантов люминесценции.

Четвертая глава посвящена физическому и математическому моделированию влияния дислокаций на интенсивность люминесценции на основе дислокационно-зонной модели запрещенной зоны люминофора (см. рис. 1, А,Б,В). Даже при средней плотности дислокаций около 108 см"2 и минимально возможного диаметра проводящих дислокационных линий около 1 мкм на долю проводящей части люминофора, неспособной к люминесценции, приходится около 70-80% его объема и только остальные 20-30% способны давать вклад в интенсивность люминесценции. Таким образом, в уменьшении плотности дислокаций в люминофорах заключается один из основных структурных механизмов повышения квантового выхода люминесценции. Наиболее оптически активной частью являются объемы люминофора, локализующиеся в сравнительно совершенной части кристаллической решетки вдали от дислокационных линий.

Математическое моделирование спектральной полосы люминесценции заключалось в разработке и обосновании физически простых и математически корректных формул для теоретических расчетов интенсивности люминесценции при различной степени дефектности используемого люминофора. Их разработка основывалась на аналогии с давно используемыми выражениями для интенсивности протекания различных термически активируемых процессов в металлах (диффузии, испарения, и др.). Такое выражение должно состоять из произведения предэкспоненциального множителя, характеризующего размерность величины и самой экспоненты, характеризующей вероятность актов рекомбинации электронов при излучении квантов люминесценции. Логично утверждать, что перед экспонентой в этой формуле должно стоять произведение величины излучаемых в единицу времени квантов люминесценции, а в показателе экспоненты со знаком (минус), как и для термоактивируемых процессов - отношение максимальных к минимальным значениям величин квантов. Следует заметить, что единого аналитического выражения для интенсивности люминесценции не может быть, для максимумов интенсивности, для левого и правого склона спектральной полосы она должна рассчитываться в соответствии с изменениями ширины запрещенной зоны для областей напряжений растяжения и сжатия вокруг локализации дефекта.

Для вероятности актов рекомбинации р| для левого склона полосы с напряжениями растяжения можно записать:

р, = ехр[-(Ьу1)2/(Ьу0)21 = ехр(->.2(Д2.); (1)

где Ьу,, Ьу'0 - максимальные и минимальные значения энергии квантов, Хо, длины волн максимума спектральной полосы и максимумов полосы при изменяющихся значениях энергии соответственно.

Для правого склона полосы люминесценции вероятность актов рекомбинации рл рассчитывается иначе. Учитывается тот факт, что при уменьшении ширины запрещенной зоны пропорционально уменьшаются энергетические расстояния между стабильными и возбужденными уровнями электронов. При этом верхние возмущенные уровни электронов приближаются к дну зоны проводимости, что по высказанному еще в 1961 году предположению В.Л. Левшина обуславливает повышение вероятности безызлучательных переходов электронов в эту зону с частичной потерей интенсивности люминесценции. При этом величина вероятности актов рекомбинации будет тоже уменьшаться в соответствии с выражением:

р., = ехрКИу^/Оп'о)1] = ехр(->.2„/>Л). (2)

В конечном итоге интенсивности в максимуме Зо, в левой ^ и правой ^ частях спектральной полосы представляются в следующем виде:

для максимума полосы ^ги-ЬУо-ехр[-Х2(Д2о1 • (3) для левого склона полосы пе- они 1пуехр|->.2(Д2|]. (4)

для правого склона полосы [схр[-Х2,,/>.2о|. (5)

Использование приведенных формул (3-5) позволяет осуществлять расчетное теоретическое построение спектральной полосы люминесценции используемого люминофора с учетом расчетных значений 11У0,11У|,11У.ьрьр,;, которые сами оцениваются по известной формуле М.Планка:

Ьуь^ЬСДЫ. (6)

В (6) Ь -постоянная Планка, и Хад - соответственно частоты световых колебаний и длины волн на различных склонах спектральной полосы.

Использование приведенных аналитических выражений (1-6) позволяет осуществлять расчетные оценки интенсивности люминесценции для различных длин волн спектральной полосы в видимой области спектра от 200 до 760 нанометров. Результаты оценок сведены в прилагаемую ниже таблицу 1.

Сравнение данных таблицы 1 с экспериментально измеренной спектральной полосой (см рис. 2) подтверждает удовлетворительное совпадение результатов расчета и эксперимента, что оправдывает корректность разработанных физической и математической моделей изменения интенсивности люминесценции в области локализации дислокаций.

Таблица 1

Расчет относительной интенсивности люминесценции люмино-

фора на левом и правом склонах сурьмяного максимума при 1о = 480нм.

Левый склон для ).<480 им Правый склон для X ¿480 им

Хнм Ьу(рсч) ИУ (отн) Р| (рсч) Р| (отн) ЬУиспр Хнм Иу(рсч) Ну (отн) Рл (рсч) Р.» (отн) ЬУнспр

480 2,57еУ 1 0,37 1 1 480 2,57еУ 1 0,63 1 1

460 2,68еУ 1,04 0,34 0,91 0,95 500 2,49еУ 0,96 0,60 0,96 0,92

440 2,80еУ 1,08 0,30 0,82 0,88 520 2,3 7еУ 0,92 0,57 0,93 0,85

420 2,93 еУ 1,14 0,20 0,73 0,83 540 2,28еУ 0,88 0,54 0,86 0,75

400 3,08еУ 1,19 0,24 0,64 0,76 560 2,20еУ 0,85 0,52 0,82 0,69

380 3,24еУ 1,26 0,20 0,55 0,69 580 2,11еУ 0,82 0,49 0,74 0,61

360 3,42еУ 1,33 0,17 0,46 0,61 600 2,05еУ 0,79 0,47 0,67 0,53

340 3,62еУ 1,41 0,14 0,37 0,52 620 1,98еУ 0,77 0,45 0,64 0,49

320 3,85еУ 1,49 0,10 0,28 0,41 640 1,92еУ 0,74 0,43 0,61 0,45

300 4,11еУ 1,60 0,08 0,21 0,33 660 1,86еУ 0,72 0,41 0,59 0,42

280 4,40еУ 1,71 0,05 0,14 0,23 680 1,89еУ 0,70 0,39 0,56 0,39

260 4,74еУ 1,84 0,03 0,09 0,16 700 1,75еУ 0,68 0,37 0,54 0,36

240 5,14еУ 2,01 0,02 0,05 0,10 720 1,70еУ 0,66 0,35 0,52 0,34

220 5,5 6еУ 2,16 0,01 0,04 0,08 740 1,65еУ 0,64 0,32 0,47 0,30

200 5,65еУ 2,19 0,003 0,02 0,04 760 1,61еУ 0,62 0,32 0,27 0,16

Рис. 2. Реально измеренная спектральная полоса люминесценции галофосфатного

люминофора

Глава 5 посвящена разработке компьютерных программ для автоматизированных расчетных оценок интенсивности и теоретических построений

спектральных полос люминесценции при различной плотности и различном характере распределения дислокаций в люминофорах с использованием языка программирования . На рис. 3 приведены результаты автоматизированного теоретического построения совмещенного спектра люминесценции гало-фосфатного люминофора.

шюш

5.80Е- 20 Г .....■ Спектр БЬ

200НМ 480нм 1 700НМ

^'Спекгр мц)г«нца, ' . .

7.00Е-20

ШШ

Спектр Мп

58бнм

7'Су|*врный спектр сурьми и мар(внца .

1.90Е-19

Спектр БЬ + Мп

480нм - 580нм

I' Управляющее окно'

Входные данные:

Мин ряссгояиие» рИ

Макс, расстояние^

Шаг = ¡эо

ВЫПОЛНИТЬ

в г

Рис.3. Автоматизированное построение спектральной полосы люминесценции галофосфатного люминофора.

В управляющем окне (рис. 3,г), отмечается ширина спектральной линии через минимальное и максимальное значение длины волны, а также величина шага (расчетные расстояния) между ортогональными линиями рисунка (ординатами). На нижеследующем рисунке 4 представлены различные варианты совмещенного спектра части (в) рисунка 3. При очень большом шаге, когда ординаты практически «сливаются» (рис.4, а), спектральная полоса, выглядит сплошной, однако смотрится она не очень эффектно ввиду того, что не проявляются области перекрытия обоих максимумов. При слишком маленьком шаге (рис.4,б) спектр выглядит тоже плохо, поскольку и положения максимумов и их перекрытие мало заметно. Оператор, исследователь, подбирает вручную такую величину шага, когда ординаты находятся доста-

точно близко, что позволяет эффектно видеть и положение максимумов и области их перекрытия (рис.4, в).

Рис.4. Различные варианты изображения совмещенного спектра за счет выбора оптимальной величины шага между ординатами (а,б,в) и управляющее окно (г).

В заключительной части пятой главы осуществлены компьютерные автоматизированные расчеты и теоретическое построение спектральных полос люминесценции для различной степени дефектности люминофора. На рис. 5. представлены фотографии дислокаций меньшей (а) и большей плотности при их равномерном распределении.

Рис. 5. Равномерное распределение дислокаций различной плотности

При увеличении дефектности люминофора изменяется и величина максимума и интенсивность на склонах полосы люминесценции поэтому при расчетных оценках необходимо было бы оперировать сразу с двумя переменными величинами. В связи с этим автоматизированные расчетные оценки

осуществляются в два этапа. На первом этапе исследуется зависимость интенсивности люминесценции ЛОТн(^о) от плотности дислокаций при длинах волн сурьмяной и марганцевой составляющих полосы Хо8Ь=480 нм и Х<,Мп =580нм (рис. 6).

10Л6_10^8_10М0_10*13

см-2__см-2 см-2 см-2

а б

Рис.6. Управляющее окно (а) и изменение интенсивности в максимумах при увеличении плотности дислокаций в люминофоре (б)

На втором этапе включалась процедура автоматических вычислений и теоретического построения спектральных полос люминесценции с увеличением плотности дислокаций (рис. 7).

Шн. расстояние31 |.. Мпкс расстояние = ¡"^

Шаг спектра - ¡га Шаг графика - Ноо

ЗвШШШъ

а б

Рис.7 Управляющее окно (а) и интенсивность совмещенных сурьмяной и марганцевой спектральных полос люминесценции галофосфатного люминофора при увеличении плотности дислокаций (б).

С точки зрения перспективы дальнейшего повышения световой отдачи представляют интерес исследования по влиянию пониженной плотности дислокаций на интенсивность люминесценции. Уменьшение плотности дислокационных проводящих шнуров в частицах люминофора равносильно увеличению оптически активной части объема люминофора. Таким образом, эти исследования направлены на повышение квантового выхода люминесценции.

Ниже излагаются исследования по достижению возможного повышения светоотдачи ламп в предельном случае полного отсутствия указанных структурных дефектов в структуре люминофора на основе компьютерного

виртуального эксперимента, сущность которого состояла в намеренной перестройке экспериментально измеренного спектра люминесценции (кривая 1, рис. 8))., логически вытекающей из предположения об отсутствии дислокаций в решетке люминофора. Поскольку не будет налагающихся расширенных полос излучения каждого из активаторов из-за отсутствия внутренних напряжений от дефектов, все кванты люминесценции будут излучаться при длине волны 1ц в максимумах, поэтому расширенная полоса превратится в линейчатый спектр с резко увеличенными интенсивностями при Х^ь и ^мп (кривые 2| и 22)

Рис.8 Пересчет экспериментально измеренной полосы излучения люминофора 1 с реальной дефектной структурой в спектр излучения бездефектного люминофора по результатам виртуального эксперимента. Объяснения в тексте.

Оценка перспектив повышения световой отдачи люминесцентных ламп осуществляется с учетом кривой чувствительности глаза к излучениям энергии в видимом диапазоне спектра. Уширенная спектральную полосу 1 и оба максимума 2\ и 2г пересчитывается с учетом спектральной световой эффек-

тивности излучения. За счет этого оба максимума 2г и 2г уменьшились и изображены кривыми 3, и 32, а кривая 1 из полосы с двумя максимумами превратилась в кривую 10 с одним максимумом. Теперь для оценки возможного повышения световой отдачи бездефектного люминофора, суммарная площадь под обоими максимумами З1 и 32 делится на площадь под пересчитанной экспериментальной кривой 10, что дает увеличение эффективности бездефектного люминофора в 2,28 раза от 85 лм/Вт до величины 193,8 лм/Вт. Эти оценки по результатам виртуального эксперимента примерно совпадают с оценками работы Кауэра, по которой световая отдача люминесцентных ламп в перспективе может быть повышена до 145 лм/Вт. С учетом годового выпуска люминесцентных ламп в России (около 50млн. шт.) и расценок на электроэнергию годовой экономический эффект от реализации этого нового научно-технологического направления составит около 90-100 млрд. рублей.

Наиболее сильное влияние на интенсивность люминесценции оказывают неравномерные упругие скопления дислокаций. На рис. 9 а представлена электронно-микроскопическая фотография частицы люминофора с фазовым включением, а на рис. 9 б геометрическая модель такого скопления В таких скоплениях внутренние напряжения нарастают при уплотнении дефектов перед препятствием в геометрической прогрессии.

а б

Рис.9. Электронно-микроскопическая фотография (а, увеличение 6000 крат) и модель упругого скопления дислокаций (б)

Образование такого скопления легко понять: если внутри кристалла увеличивается фазовое включение, оно деформирует кристаллическую решетку, а деформация всегда сопровождается увеличением количества дефектов в скоплении. С приближением к лидеру резко изменяется ширина зоны в областях напряжений. В поле напряжений попадает все большее количество активаторов не способных к актам излучения квантов люминесценции. Микроскопические исследования в люминесцентном микроскопе подтверждают полное угнетение свечения отдельных частиц люминофора, в которых образовались упругие дислокационные скопления (рис. 10).

а б

Рис. 10. Фотографии изображения частичек галофосфатного люминофора в обычном (а) и люминесцентном (б) диапазонах микроскопа. Отдельные частицы в люминесцентном диапазоне почти не видны из-за наличия в них упругих скоплений.

На рис.11 представлено автоматизированное построение полосы люминесценции при изменении в упругом скоплении количества дислокаций.

а б в

Рис. 11. Автоматизированное построение полосы люминесценции люминофора с плотностью дислокаций 108 см"2 (а) и таких же образцов при наличии в них дополнительных упругих скоплений из 5 (б) и 25 (в) дефектов.

Таким образом, сжатое рассмотрение возможных дислокационных моделей приводит к выводу, что излучательная способность люминофоров зависит не только от наличия и величины плотности дислокаций, но и от характера их распределения. Наиболее опасными являются неравномерные упругие скопление дислокаций, обуславливающие практически полное угасание люминесценции в частицах люминофора.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В рамках работы решены следующие задачи:

1. Разработана физическая модель расширения спектральной полосы и угнетения интенсивности люминесценции кристаллофосфоров внутренними напряжениями от энергоемких структурных дефектов кристаллической решетки (дислокаций).

2. Разработанная физическая модель позволила реализовать расчетную математическую модель оценок спектральной полосы и интенсивности

спектр БЬ+Мп

спектр БЬ+Мп

480лм 580им

700,ч м

люминесценции при различной плотности и различном характере распределения дислокаций в кристаллической решетке люминофоров.

3. Реализация математической и анализ физической модели позволили разработать ряд алгоритмов, которые являлись основанием для разработки комплекса прикладных программ для расчетных оценок интенсивности и теоретических построений спектральных полос люминесценции при различной плотности и различном характере распределения дислокаций в люминофорах.

Достоверность разработанных комплексов программ подтверждается удовлетворительным совпадением теоретически рассчитанных спектральных полос люминесценции с экспериментально измеренными полосами.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Зинченко Е.Ю., Горюнов В.А., Мордюк B.C. Компьютерное моделирование влияния плотности и характера распределения дислокаций на интенсивность люминесценции люминофоров // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. - Пенза, 2010. №1(13). С. 73-83.

2. В соавторстве получен патент на изобретение № 2294259, зарегистрированный в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 27.02.2007 г.

а также в других изданиях:

3. Зинченко Е.Ю., Мордюк B.C., Артеменко А.Н. Методы компьютерной анимации в учебном процессе и прикладных исследованиях // Труды Всероссийской конференции. «Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электротехники и энергетики». - Саранск, 2005. С. 190-194.

4. Зинченко Е.Ю., Мордюк B.C., Молин В.Н. Расчетные оценки предельных значений световой отдачи люминесцентных ламп за счет совершенствования структуры люминофоров // Материалы IV конференции «Наука и инновации в республике Мордовия». - Саранск, 2005. С. 334336.

5. Зинченко Е.Ю., Мордюк B.C., Тихонова Н.П. Использование компьютерного моделирования в фундаментальных и прикладных материало-ведческих исследованиях и в учебном процессе // Труды Международной конференции «Компьютерное моделирование 2006». - СПб, 2006. С. 118-125.

6. Зинченко Е.Ю., Мордюк B.C., Тихнова Н.П. Структурное материаловедение, проблемы качества изделий и качества учебного процесса (на примере качества люминесцентных ламп) II Сборник трудов 3 Между-

народной конференции «Стратегия качества в промышленности и образовании». - Болгария. Варна, 2007.

7. Зинченко Е.Ю., Уткина A.A., Сураева Е.А. Уточненные оценки ширины запрещенной полосы, величин квантов и вероятностей актов излучения света люминофорами в области локализации дислокаций // Материалы XLV Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс»: Физика. - Новосибирск, 2007. С. 49-50.

8. Зинченко Е.Ю., Уткина A.A., Сураева Е.А. О теоретических оценках интенсивности люминесценции при различной плотности дислокаций в люминофорах // Материалы XLV Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс»: Физика.

- Новосибирск, 2007. С. 50-51.

9. Зинченко Е.Ю., Тумпаров И.Ш. Об энергии активации процессов люминесценции // Материалы XLV Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс»: Физика.

- Новосибирск, 2007. С. 51-52.

10.Зинченко Е.Ю., Тумпаров И.Ш. Компьютерная модель угнетения люминесценции полями напряжений вокруг дислокаций // Материалы XLV Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс»: Анимация. - Новосибирск, 2007. С. 218.

11.Зинченко Е.Ю., Мордюк B.C., Горюнов В.А. Компьютерная визуализация физической модели угнетения люминесценции дислокациями // Труды Международной научно-технической конференции «Компьютерное моделирование 2007». - СПб, 2007. С. 235-238.

12.Зинченко Е.Ю., Мордюк B.C., Тихонова Н.П. О теоретических оценках интенсивности люминесценции при различной плотности дислокаций в люминофорах // Тезисы докладов V Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы физики полупроводников и источников света». - Саранск, 2007. С. 132.

13.Зинченко Е.Ю., Тумпаров И.Ш. Энергетика дефектов структуры и энергетика процессов люминесценции кристаллофосфоров // Материалы 34 Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Образование, наука и инновации. Вклад молодых исследователей». - Кемерово, 2007. С. 109-111.

14.3инченко Е.Ю., Сафроненков С.А. Компьютерная визуализация образования трещин при стопорении движущихся дислокаций границ зерна // Материалы XLVI Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс». - Новосибирск, 2008. С. 6-7.

15.3инченко Е.Ю., Уткина A.A., Сураева Е.А. Автоматизированная компьютерная программа расчета ширины запрещенной полосы около единичной дислокации // Материалы XLVI Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс», Информационные технологии. - Новосибирск, 2008. С. 222.

16.3инченко Е.Ю., Мордюк B.C., Горюнов В.А. О расчетном построении спектральной полосы люминесценции на основе дислокационно-зонной модели // V Международная научно-техническая конференция «Фундаментальные и прикладные проблемы физики». - Саранск, 2009. С. 230-233.

17.3инченко Е.Ю., Мордюк B.C., Молин В.Н. Автоматизация компьютерных исследований влияния дислокационной структуры люминофора на спектральную полосу и интенсивность люминесценции // Труды Международной научно-технической конференции «Компьютерное моделирование 2009». - СПб, 2009. С. 340-345.

18.3инченко Е.Ю., Мордюк B.C., Горюнов В.А. Компьютерное моделирование физических процессов в исследованиях и учебных занятиях по светотехнике и смежным дисциплинам // Международный научно-технический журнал: «Светотехника и электроэнергетика». - Харьков, 2009. №3 (19. С. 16-20.

19.3инченко Е.Ю., Мордюк B.C., Тихонова Н.П. Теоретическое построение спектра люминесценции на основе дислокационно-зонной модели // Международный научно-технический журнал: «Светотехника и электроэнергетика». - Харьков, 2009. №4 (20). С. 9-12.

20.3инченко Е.Ю., Мордюк B.C., Свешников В.К. Актуальные проблемы использования компьютерного моделирования в фундаментальных исследованиях и в образовании // Научно-методический журнал «Учебный эксперимент в высшей школе». - Саранск, 2009. №1. С. 3-9.

21.3инченко Е.Ю. Разработка компьютерных программ для автоматизированных расчетных оценок интенсивности и теоретических построений спектральных полос люминесценции при различной плотности и различном характере распределения дислокаций в люминофорах II Сборник научных трудов VII международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электротехники и энергетики». - Саранск, 2009. С.67-71.

22.3инченко Е.Ю., Мордюк B.C., Горюнов В.А. Автоматизированное компьютерное исследование и моделирование влияния плотности и характера распределения дислокаций на интенсивность люминесценции с использованием языка программирования Delphi I/ Труды 16-ой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых. - Волгоград, 2010. С. 722-724.

Подписано в печать 11.02.11. Объем 1,25 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 248. Типография Издательства Мордовского университета 430005, г. Саранск, ул. Советская, 24

Введение.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Развитие теории дислокаций и ее применение к проблеме люминесценции.

1.1.2. О влиянии дислокаций на оптические свойства люминофоров.

1.2. Анализ применяемых ранее технических решений и технологических средств по усовершенствованию люминофоров.

2.1. Анализ расчетных оценок интенсивности термо активируемых процессов.

2.1.1. Диффузионная подвижность атомов.

2.1.2. Скорость испарения металлов.

2.2. Цель исследований по диссертационной работе.

2.3. Основные задачи исследований:.

2.5. Выводы по главе 2.

Глава 3. Компьютерное моделирование диффузионного насыщения решетки люминофора атомами активаторов по дислокациям.

3.1. Распределение примеси активатора вдоль оси дислокации.

3.2. Распределение активатора вокруг дислокации при его диффузии.

1 Актуальность постановки работы. Цели и задачи исследований соответствуют:

- приоритетному направлению повышения конкурентоспособности отечественных люминесцентных ламп, в которых оптические свойства применяемых люминофоров главным образом определяются структурными дефектами кристалической решетки последних.

- приоритетному направлению повышения энергоэффективности страны и энергосбережения производства. Световая отдача люминесцентных ламп в начале их производства составляла ~55- 60 лм/Вт, в 70-е годы прошлого века ~ 80-85 лм/Вт, а по имеющимся прогнозным исследованиям в будущем может достигать значений 150-180 лм/Вт. По нашему мнению основными дефектами, снижающими квантовый выход кристаллофосфоров являются дислокации, поэтому их контроль с целью и уменьшения плотности в решеткеявляется актуальной задачей.

2. Цель предпринимаемых исследований заключается в разработке и использовании современных компьютерных технологий для оценки влияния тушащего действия плотности и характера распределения дислокаций на интенсивность свечения наиболее распространенных люминофоров на основе галофосфатов кальция, активированных сурьмой и марганцем и сопоставление их результатов с известными опытными данными.

3. Научная новизна работы. Новизна исследований заключается в том, что:

- сочетаются физическое ирасчетное моделирование процессов угнетения люминесценции внутренними напряжениями от энергоемких структурных дефектов — дислокаций.

- впервые процессы люминесценции анализируются на основе использования представлений о дислокационно-зонной модели кристаллов люминофоров. Ширина запрещенной зоны люминофоров и внутренние напряжения от дислокаций взаимосвязаны, а процессы люминесценции осуществляются возбуждением электронных уровней активаторов в запрещенной зоне, ширина которой во многом определяется наличием внутренних напряжений, которые существенно снижают квантовый выход свечения люминофоров.

- процессы люминесценции относятся к энерго активируемым процессам, поэтому, как и для других подобных процессов (диффузии, испарения, эмиссии электронов и пр.) для расчетного описания интенсивности свечения которых предложено использовать физически обоснованные расчетные выражения для вероятностей актов рекомбинации электронов.

- предложены физически обоснованные аналитические выражения для описания интенсивности люминесценции, учитывающие влияние таких структурных факторов, как количество атомов в элементарной ячейке люминофора, зависимое от концентрации активаторов количество излучающих электронов, величины излучаемых квантов света, плотность и характер распределения дислокаций, изменение ширины запрещенной зоны люминофора.

Научная4 новизна исследований подтверждается тем, что в ряде отечественных и зарубежных публикаций по люминесцентным лампам и материалам для их производства эти вопросы затрагиваются недостаточно. Фундаментальным и прикладным проблемам использования люминофоров в люминесцентных лампах посвящена книга [1], в которой отмечается также и актуальность влияния дефектной дислокационной структуры люминофоров при тушении люминесценции, механизм которого раскрывается только частично. Акты излучения электронами активаторных центров свечения рели-зуются в запрещенной зоне люминофора под воздействием, возбуждающих квантов ультрафиолета и это направление в люминесценции раскрывается до настоящего времени недостаточно. Ряд авторов [2-7] посвящали проблеме люминесценции материалов доклады на Международном симпозиуме в Нью-Йорке в 1948 году. Имется ряд опубликованных работ [8-27], где исследуются общие структурные характеристики галофосфатов кальция без упоминания о возможном влиянии дислокаций на люминесценцию. И только в нескольких работах [28-31] изучались дислокации в галофосфатах кальция, тоже без привязки к ширине запрещенной зоны и интенсивности люминесценции.

Широкие исследования возможного влияния дислокаций на процессы возбуждения люминесценции начались одновременно с развитием промышленного производства люминесцентных ламп на Московском электроламповом заводе и в работах сотрудников Всесоюзного НИИ источников света в Саранске и сотрудников ВНИИ люминофоров в Ставрополе.

4. Практическая значимость проведения работы. Значимость исследований заключается в том, что» их результаты могут быть использованы при дальнейших опытно-конструкторских разработках по созданию нового поколения люминесцентных ламп с повышенной световой отдачей.

5. Реализация выполненных результатов работы. Результаты физического и компьютерного моделирования исследуемых процессов люминесценции докладывались на различных научно-технических конференциях местного, Всероссийского и Международного уровня, а также использовались в образовательном процессе при'проведении лекций и лабораторных работ материаловедческой ориентации на кафедре «Электронное машиностроение» Светотехнического факультета и кафедре физики твердого тела Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева.

6. Апробация работы. По ходу выполнения работы ее результаты обсуждались на следующих совещаниях Всероссийского и Международного уровня: на 9-й научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета имени Н. П. Огарева и 4-й научно-практической конференции «Наука и инновации в Республике Мордовия» (Саранск, 2004), на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электротехники и энергетики» (Саранск, 2005), на Международных научно-технических конференциях «Компьютерное моделирование» (С-Петербург, I

2006, 2007 и 2009), на 3 Международной конференции «Стратегия качества в промышленности и образовании» (Болгария, Варна, 2007), на 14 и 15 Международных научных конференциях «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2007,2008), на 5 Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы физики полупроводников и источников света» (Саранск, 2007), на 34 Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Образование, наука и инновации. Вклад молодых исследователей» (Кемерово, 2007), на 5 Международной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы физики» (Саранск, 2009), на 7 Международной конференции «Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электроники и энергетики» (Саранск 2009), на 3 Международной конференции «Современные проблемы светотехники» (Украина, Харьков, 2009) и на 16 Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (Волгоград, 2010).

Автор настоящей работы является лауреатом двух Всероссийских конкурсов на лучшую научную работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам в ВУЗах Российской Федерации по разделу «Прикладные разработки в области инженерных наук», в т.ч. за работу «Расчетные оценки спектра излучения люминофора и перспектив повышения световой отдачи люминесцентных ламп» (2003 г.) и за работу «Разработка нового метода утончения проволоки с использованием теории дислокаций» (2006 г.), а также является соавтором патента РФ на изобретение № 2294259, зарегистрированного в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 27.02.2007 г.

7. Публикации. Результаты исследований по диссертации опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Зинченко Е.Ю. Компьютерное моделирование влияния плотности и характера распределения дислокаций на интенсивность люминесценции люминофоров / Е.Ю. Зинченко, В.А. Горюнов, B.C. Мордюк // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки.-Пенза, 2010.-№ 1 (13).-С. 73-83.

2. Пат. 2294259 Россиская Федерация, приоритет 05.03.04, опубл. 27.02.07. а также в других изданиях:

3. Зинченко Е.Ю. Методы компьютерной анимации в учебном процессе и прикладных исследованиях / Е.Ю. Зинченко, B.C. Мордюк, А.Н. Арте-менко и др. // Труды Всероссийской конференции «Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электротехники и энергетики». - Саранск, 2005. - С. 190-194.

4. Зинченко Е.Ю. Расчетные оценки предельных значений световой отдачи люминесцентных ламп за счет совершенствования структуры люминофоров / Е.Ю. Зинченко, B.C. Мордюк, В.Н. Молин и др. // Материалы IV конференции «Наука и инновации в республике Мордовия». - Саранск, 2005. - С. 334-336.

5. Зинченко Е.Ю. Использование компьютерного моделирования в фундаментальных и прикладных материаловедческих исследованиях и в учебном процессе / Е.Ю. Зинченко, B.C. Мордюк, Н.П. Тихонова и др. // Труды Международной конференции «Компьютерное моделирование 2006».-СПб, 2006.-С. 118-125.

6. Зинченко Е.Ю. Структурное материаловедение, проблемы качества изделий и качества учебного процесса (на примере качества люминесцентных ламп) / Е.Ю. Зинченко, B.C. Мордюк, Н.П. Тихнова // Сборник трудов 3 Международной конференции «Стратегия качества в промышленности и образовании». - Болгария. Варна, 2007. — С. 36-37.

7. Зинченко Е.Ю. Уточненные оценки ширины запрещенной полосы, величин квантов и вероятностей актов излучения света люминофорами в области локализации дислокаций / Е.Ю. Зинченко, A.A. Уткина, Е.А. Сураева // Материалы XLV Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс»: Физика. — Новосибирск, 2007. - С. 49-50.

8. Зинченко Е.Ю. О теоретических оценках интенсивности люминесценции при различной плотности дислокаций в люминофорах / Е.Ю. Зинченко, A.A. Уткина, Е.А. Сураева // Материалы XLV Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс»: Физика. - Новосибирск, 2007. - С. 50-51.

9. Зинченко Е.Ю. Об энергии активации процессов люминесценции /

Е.Ю. Зинченко, И.Ш. Тумпаров // Материалы XLV Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс»: Физика. - Новосибирск, 2007. — С. 51-52.

Ю.Зинченко Е.Ю. Компьютерная модель угнетения люминесценции полями напряжений вокруг дислокаций / Е.Ю. Зинченко, И.Ш. Тумпаров // Материалы XLV Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс»: Анимация. — Новосибирск, 2007.-С. 218.

11.Зинченко Е.Ю. Компьютерная визуализация физической модели угнетения люминесценции дислокациями / Е.Ю. Зинченко, B.C. Мордюк, В.А. Горюнов и др. // Труды Международной научно-технической конференции «Компьютерное моделирование 2007». — СПб, 2007. — С. 235238.

12.Зинченко Е.Ю. О теоретических оценках интенсивности люминесценции при различной плотности дислокаций в люминофорах / Е.Ю. Зинченко, B.C. Мордюк, Н.П. Тихонова и др. // Тезисы докладов V Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы физики полупроводников и источников света». — Саранск, 2007. — С. 132.

13.Зинченко Е.Ю. Энергетика дефектов структуры и энергетика процессов люминесценции кристаллофосфоров / Е.Ю. Зинченко, И.Ш. Тумпаров // Материалы 34 Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Образование, наука и инновации. Вклад молодых исследователей». — Кемерово, 2007. — С. 109111.

14.3инченко Е.Ю. Компьютерная визуализация, образования трещин при стопорении движущихся' дислокаций- границ зерна / Е.Ю: Зинченко, С.А. Сафроненков // Материалы XLVT Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс». -Новосибирск, 2008. - С. 6-7.

15.Зинченко Е.Ю; Автоматизированная компьютерная программа,расчета ширины запрещенной5 полосы .около единичной1 дислокации, / Е.Ю. Зинченко, A.A. Уткина; Е.А. Сураева // Материалы XIYVI Международной научной; студенческой* конференции «Студент и научно-технический прогресс»^ Информационные технологии. - Новосибирск, 2008. - С. 222.

1 б.Зинченко Е.Ю. О расчетном построении спектральной: полосы люминесценции. на основе дислокационно-зонной модели / Е.Ю. Зинченко, B.C. Мордюк, В.А. Горюнов и др. // V Международная; научно-техническая конференция «Фундаментальные и прикладные проблемы физики». - Саранск, 2009. - С. 230-233.

17.Зинченко Е.Ю. Автоматизация компьютерных исследований- влияния дислокационной структуры люминофора на спектральную? полосу и интенсивность люминесценции / Е.Ю. Зинченко, B.C. Мордюк, В.Н. Молин и др. // Труды Международной научно-технической конференции «Компьютерное моделирование 2009». - СПб, 2009. - С. 340-345.

18.Зинченко Е.Ю. Компьютерное моделирование физических процессов в исследованиях и учебных занятиях по светотехнике и; смежным дисци

•.■■■'• 13 ' ' плинам / Е.Ю. Зинченко, B.C. Мордюк, В.А. Горюнов и др. // Международный научно-технический журнал: «Светотехника и электроэнергетика». - Харьков, 2009. -№3 (19). - С. 16-20.

19.3инченко Е.Ю. Теоретическое построение спектра люминесценции на основе дислокационно-зонной модели / Е.Ю. Зинченко, B.C. Мордюк, Н.П. Тихонова и др. // Международный научно-технический журнал: «Светотехника и электроэнергетика». - Харьков, 2009. — №4 (20). - С. 9-12.

20.3инченко Е.Ю. Актуальные проблемы использования компьютерного моделирования в фундаментальных исследованиях и в образовании / Е.Ю. Зинченко, B.C. Мордюк, В.К. Свешников и др. // Научно-методический журнал «Учебный эксперимент в высшей школе». — Саранск, 2009. -№1. - С. 3-9.

21.Зинченко Е.Ю. Разработка компьютерных программ для автоматизированных расчетных оценок интенсивности и теоретических построений спектральных полос люминесценции при различной плотности и различном характере распределения дислокаций в люминофорах / Е.Ю. Зинченко // Сборник научных трудов VII международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электротехники и энергетики». — Саранск, 2009.-С. 67-71.

22.3инченко Е.Ю. Автоматизированное компьютерное исследование и моделирование влияния плотности и характера распределения дислокаций на интенсивность люминесценции с использованием языка программирования Delphi / Е.Ю. Зинченко, B.C. Мордюк, В.А. Горюнов // Труды 16-ой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых. - Волгоград, 2010. - С. 722-724.

6. Основные результаты и выводы по диссертационной работе.

6.1. В диссертационной работе разрабатывается новое научно-прикладное направление по влиянию плотности и характера распределения энергоемких структурных дефектов (дислокаций) в решетке люминофоров на интенсивность люминесценции и световую отдачу люминесцентных ламп.

6.2. С физической точки зрения новым в работе является уточнение использующегося еще с середины прошлого века идеализированного представления о постоянстве ширины запрещенной зоны (33) люминофора. С учетом работы Бонч-Бруевича и Гласко внутренние напряжения вокруг дислокаций влияют не только на энергетику атомов решетки, но и на энергетику электронных оболочек, а, следовательно, и на ширину запрещенной зоны, поскольку в области дислокаций она изменяется.

6.3. С точки зрения информационных технологий новым в работе является использование компьютерного моделирования для расчетных оценок ширины 33 и интенсивности люминесценции в зависимости от плотности и характера распределения дислокаций в люминофорах вплоть до автоматизированных компьютерных расчетных оценок и построений спектральной полосы люминесценции.

6.4. В первой главе кратко излагается перечень литературы по теме работы, отмечается заслуга русского ученого-физика С.И. Вавилова в развитии учения о люминесценции и люминесцентного освещения, указывается, что в прошлом веке интенсивно велись работы по разработке промышленных марок люминофоров и по расширения производства люминесцентных ламп (JIJI). К концу 1990-го года в стране производилось ежегодно более 150 млн. штук JIJI и по уровню конкурентоспособности они не уступали лампам зарубежных производителей.

6.5. Уточнена формула Ансельма об изменении ширины запрещенной зоны около дислокаций, где учитывается распределение их плотности в объеме люминофора.

6.6. Впервые осуществлено компьютерное моделирование насыщения решетки люминофора атомами активаторов диффузией по дислокациям в решетке галофосфатного люминофора.

6.7. Разрабатываются модель угнетения интенсивности люминесценции дислокациями. Она основывана на том, что в области напряжений растяжения ширина 33 увеличивается, а в области напряжений сжатия уменьшается. Это влияет на вероятность излучательной рекомбинации. При разработке математической модели использовано экспоненциального вида .выражение для вероятностей актов рекомбинации электронов в различных областях спектральной полосы люминесценции и на различных расстояниях от ядра дислокаций. Перед экспонентой проставляется произведение количества излучаемых электронов активаторных центров свечения на величины излучаемых ими квантов люминесценции, которое характеризует интенсивность люминесценции, как величину энергетическую. В показателе экспоненты, как и для ругих энерго активируемых процессов (например, термического испарения) со знаком минус используется отношение максимального и минимального значений величин излучаемых квантов (hvMaKC / hvMHH).

6.8. Обычное представление результатов исследований в виде построения таблиц и ручного рисования графиков требует слишком большого объема вычислительных операций. В работе для ускорения вычислений разработаны автоматизированные компьютерные методы расчетов, в том числе и для построения спектральных полос люминесценции с учетом значительных изменений количества и характера распределения плотности дислокаций в кристаллической решетке люминофора. В качетве основы для этого использован программный комплекс для разработки быстрых приложений Borland Delphi.

6.9. К диссертации прилагаются 7 приложений с исходными кодами компьютерных программ осуществляемых в работе компьютерных автоматизированных вычислений и компьютерных автоматизированных построений спектральных полос люминесценции при различной плотности и различном характере распределю! дислокаций в решетке люминофоров для их возможного использования в практике дальнейших исследований.

6.10. Структура и объем диссертационной работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов по работе, списка использованных литературных источников и 7 приложений.

Общий объем диссертации составляет 121 страницу, включая 28 рисунков, 3 таблицы и 7 приложений.

1. Девятых Э.В. Люминесцентные лампы, люминофоры и люминесцентные покрытия / Э.В. Девятых, В.Ф. Дадонов. Саранск. : Изд-во Мордов. ун-та, 2007. -345 с.

2. Fonda G.R. Luminescent materials. Symposium / G.R. Fonda, H.C. Froelich. -New York, London, 1948. P. 385.

3. Studer F.J. Luminescent materials. Symposium / F J. Studer, L. Gaus. New York, London, 1948-P. 258.

4. Williams. F.E. Luminescent materials. Symposium / F.E. Williams. New York, London, 1948.-P. 337.

5. Pringsheim P. Luminescent materials. Symposium / P. Pringsheim. New York, London, 1948.-P. 279.

6. Garlick G.F. Luminescent materials. Symposium / G.F. Garlick. New York, London, 1948.-P. 87.

7. Urbach F. Luminescent materials. Symposium / F. Urbach. New York, London, 1948.-P. 115.

8. Moutel G. Sur les striiktures de quelques apatites / G.Moutel // Bull. Soc. Fr. Min-eralog. Cristallogr., 1971. v. 94. - P. 300-313.

9. Trombe I.S. Sur les carbonates prepares a baute temperatyre / I.S.Trombe, G. Bonel, G. Monlel //Bull. Soc. Ghim. Fr., 1968. v. 4. - P. 1708-1712.

10. Butler K.H. Calcium halophosphate phosphors П. Analysis of emission spectra / K.H. Butler, G.W. lerome // J. Electrochem. Soc, 1950. v. 97, № 9. - P. 265-269.

11. Ohlman R.C. Spectroscopic and laser characteristics of neodimium doped calcium fluorphosphate / R.C. Ohlman, K.B. Staindruegge, R. Maselsky // Appl. Optics., 1968.-v. 7, №5. P. 905-914.

12. Maselsky R. Ciystal growth of a new laser material fluorapatite / R. Maselsky, R.C. Ohlman, K.B. Stainbruegge // J. Electrochem. Soc, 1968. v. 115, № 1. - P. 6870.

13. Donerty N. Preparation and characteristice of calcium halophosphates / N. Don-erty, W. Harrison // Brit. Appl. Journ. Phys., 1955. v. 6. - P. 4-17.

14. Ryan F.M. Optical Properties of Divalent Manganese in Calcium Fluorphosphate / F.M. Ryan, R.C. Oulmann, I. Murphy // Phys. Rev. B, 1970. v. 2, № 7. - P. 23412354.

15. Warren R.W. ESR of Mn2+ in calcium fluorphosphate. II Modified Ca II sires / R. W. Warren, R. Mazelsky // Phys. Rev. B, 1974. v. 10, № 7. - P. 19-32.

16. Prener I.S. Nonstoichiometry in Calcium chlorapatite / I.S. Prener // J. Solid St. Chem, 1971.-№3.-P. 49-54.

17. Parodi I.H. The relation of early lumen deprication of halophosphate phosphors antimonous and manganaus ion concentrations / I.H. Parodi // J. Luminescence, 1974. -№ 9.-P. 315-328.

18. Warren R.W. Defective centres in calcium fiuorapatite / R.W. Warren // Phys. Rev. B, 1972. v. 6, № 12. - P. 4679-4688.

19. Knottnerus D.I. Optical Investigations of color centres in calciumchlorapatite / D.I. Knottnerus, N. W. Iiartog, W. Lugt // Phys. Stat, Sol. (a), 1972. v. 13. - P. SOS-SIS.

20. Areuds J. Nonstoichiometry in calcium apatite by high temperature / J. Areuds, J. Schuthof, O.I. Flim // Kristall und Technik, 1973. v. 8, N 8. - P. 975.

21. Prener I.S. Hydroxide and oxide impurieties in calcium halophosphate / I.S. Prener, W.W. Piper, R.M. Chrenko // J. Phys. Chem. Solids, 1969. v. 30. - P. 14651481.

22. Hartog H. Diffusion of Ca, P and OD ions in fiuorapatite / H. Hartog, D.O. Welch, R.S. Royse // Phys. Stat. Sol. (b), 1972. v. 57, № 1. - P. 201-213.

23. Welch O. D., Royce B.C.H. «Monomeric diffusion of anion vacancions in the calcium apatite». Phys. Stat. Sol. (b), 1972, v. 57, N 1, P. 193-200.

24. Tse C. Calculation of anion migration energy in the calcium apatites / C. Tse, D.O. Welch, R.S. Royce // Bull. Am. Phys. Soc, 1972. v. 17. - P. 256.

25. Royffose H. Oxigen-bound impurity defect in chlorapatite / H. Royffose // Bull. Am. Phys. Soc, 1974. v. 19, № 3. - P. 327-328.

26. Young R. A. Mechanism for fluorine inhibition of diffusion in hydroxyapatit / R.A. Young, W. Lugt, I.C. Elliot //Nature (bond), 1969. v. 223. - P. 729-730.

27. Clark C.D. The interaction of color centres and dislocations / C.D. Clark, S.H. Crawford // Adv. Phys, 1973. v. 22, № 1. - P. 200-205.

28. Mc Manus G.M. Distribution of dislocations in fiuorapatite / G.M. Mc Manus, R.H. Hopkins, W.S. Takei // J. Appl. Phus., 1969. v.40, №1.-P. 180-186.

29. Pinkeu P.P. Dislokationarms and defect of surface in natural apatite / P.P. Pinkeu, I.R. Leonard // J. Appl. Crust., 1970. v. 3. - P. 38-44.

30. Риль H. Люминесценция. Физические свойства и технические применения / Н. Риль. М.: Гостехиздат, 1946. - 156 с.

31. Левшин В.Л. Светящиеся краски / В.Л. Левшин. М. : изд. АН СССР, 1936. -223 с.

32. Жиров Н. Люминофоры / Н. Жиров. М. : Оборонгиз, 1940 - 188 с.

33. Кюри Д. Люминесценция кристаллов / Д. Кюри М. : ИЛ, 1961. - 199 с.

34. Марковский Л .Я. Люминофоры / Л .Я. Марковский, Ф.М. Пекерман, Л.И. Пе-тошина. М. : Химия, 1966. - 232 с.

35. Фок М.В. Введение в кинетику фотолюминесценции кристаллофосфоров / М.В. Фок. М. : Наука, 1964. - 284 с.

36. Антонов-Романовский В.В. Кинетика фотолюминесценции кристаллофосфоров / В.В. Антонов-Романовский. М. : Наука, 1966ю - 323 с.

37. Гугель Б.М. Люминофоры для электровакуумной промышленности / Б.М. Гугель. М. : Энергия, 1967. - 124 с.

38. Гурвич A.M. Введение в физическую химию кристаллофосфоров / A.M. Гурвич. М. : Высшая школа, 1971. - 216 с.

39. Фабрикант В.А. С. И. Вавилов и развитие светотехнической науки / В.А. Фабрикант // Светотехника, 1991. — № 3. С. 6-8.

40. Лазарев Д.Н. Сергей Иванович Вавилов и светотехника / Д.Н. Лазарев // Светотехника, 1991. -№ 3. С. 8-9.

41. Бутаева Ф.А. С.И. Вавилов и развитие люминесцентных ламп / Ф.А. Бутаева, С.Л. Рыбалов, В.В. Федоров // Светотехника, 1991. № 3 - С. 9- 11.

42. Вавилов С.И. Полное собрание сочинений : в 4 т. / С. И. Вавилов. — М. : Изд. АН СССР, 1952.-4 т.

43. Фок M.B. Научное наследие С.И. Вавилова / М.В. Фок // Светотехника, 1991. № 3 - С. 11-14.

44. Кочубей В.И. Формирование и свойства центров люминесценции в щелоч-но-галоидных кристаллах / В.И. Кочубей. М. : Наука, 2006. - 202 с.

45. Хирт Дж. Теория дислокаций / Дж. Хирт, Н. Лоте. М. : Наука, 1975. - 124 с.

46. Мордюк B.C. Основы структурного материаловедения / B.C. Мордюк. — Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2001. 89 с.

47. Нилендер P.A. Усовершенствование люминофоров для источников света / P.A. Нилендер, Д.П. Трошенский // Изв. АН СССР. Сер. физ., 1961. т. 25, № 3. -С. 435-438.

48. Butler К.Н. Calcium halophosphate phosphors. Analusis of emission spectra / K.H. Butler, G.W. Ierome // J. Elektrochem. Soc., 1950. v. 97. - P. 265-269.

49. Левшин В.Л. Влияние размеров натуральных и раздробленных кристаллов на люминесцентные свойства цинксульфидных фосфоров / В.Л. Левшин, Б.Д. Рыжиков //Изв. АН СССР. Сер. физ., 1961. т.25, № 3. - С. 362-365.

50. Александров JI.H. О влиянии степени искажения кристаллической решетки люминофора на яркость свечения / JI.H. Александров // Изв. АН СССР. Сер. физ., 1962. т.26, № 4. - С. 255- 257.

51. Александров JI.H. Ростовые и радиационные дефекты кристаллов люминофоров для источников света / JI.H. Александров, В.Д. Золотков, B.C. Мордюк. -Новосибирск : Наука. Сибирское отделение, 1986. 183 с.

52. Золотков В.Д. Влияние структурных дефектов на старение галофосфатных люминофоров / В.Д. Золотков, B.C. Мордюк // Тез. докл. Всесоюзн. совещ. «Технология, процессы, аппаратура и качество промышленных люминофоров». -Ставрополь, 1977. С. 81-82.

53. Мордюк B.C. Структурные исследования промышленных галофосфатных люминофоров / B.C. Мордюк, Г.П. Мордюк, Т.И. Морозова и др. // Изв. АН СССР. Сер. физ., 1974. т.38, № 2. - С. 1160-1163.

54. Александров JI.H. Рентгеноструктурные исследования плотности дислокаций в кристаллофосфорах / JI.H. Александров, B.C. Мордюк, Г.П. Мордюк // Ученые записки Мордовского госуниверситета, Сер. инж.-техн. наук, 1963. № 15.-С. 20.26.

55. Мордюк B.C. Физические модели, структурные механизмы и методы замедления старения материалов в источниках света : дис. . д-ра техн. наук / B.C. Мордюк. М., 2006. - 368 с.

56. Гаркуша В.А. О получении кристаллического СаНР04 для люминофоров. Люминесцентные материалы и особо чистые вещества / В.А. Гаркуша, И.Д. Голубев. Ставрополь, 1969. - вып. 12. - С. 50-54.

57. Скреблюков А.Е. Термотимулированная люминесценция люминофоров, ак-тивированныхредкоземельньтми металлами / А.Е. Скреблюков, Т.И. Морозова, Э.В. Девятых // Журнал прикладной спектроскопии. М., 1984. - т. 41, № 6. - С. 921-925.

58. Александров JI.H. Об аномальном термообесцвечиванием центров окраски в во фторапатите кальция / JI.H. Александров, В.Д. Золотков, B.C. Мордюк // Известия Вузов. Физика, 1975. № 4. - С. 34-37.

59. Морозова Т.И. Электронный парамагнитный резонанс радиационных дефектов во фторапатите, активированном сурьмой и марганцем. Механизмы релаксационных явлений в твердых телах / Т.И. Морозова, А.Е. Скреблюков. Каунас, 1974.-С. 173-176.

60. Казанкин О.Н. О влиянии химического состава галофосфатного люминофора на световую отдачу люминесцентных ламп / О.Н. Казанкин, JI.C. Зимогляд // Светотехника, 1970. № 5. - С. 21-24.

61. Гаркуша В.А. Синтез галофосфата кальция, активированного сурьмой и марганцем, не содержащего антимонатов. Люминесцентные материалы и особо чистые вещества / В.А. Гаркуша, Б.М. Гугель. Ставрополь, 1971. - №5. - С. 21-24.

62. Мордюк B.C. О люминесцентном коллапсе на упругих дислокационных скоплениях / B.C. Мордюк, Г.А. Лямин // Тезисы докладов Всесоюзного совещания по вопросам материаловедения для источников света и светотехнических изделий. Саранск, 1990. - С. 30.

63. Александров JI.H. Влияние деформации на кинетику накопления центров окраски во фторапатите кальция / JI.H. Александров, В.Д. Золотков, B.C. Мордюк // Известия АН СССР. Неорганические материалы, 1975. — т. 12, вып. 9. — С. 1639-1642.

64. Скреблюков А.Е. Влияние центров захвата люминофоров на световую отдачу люминесцентных ламп / А.Е. Скреблюков, Т.И. Морозова // Светотехника, 1969.-№2.-С. 20-23.

65. Морозова Т.И. Оценка световой отдачи люминесцентных ламп по физико-химическим характеристикам люминофоров / Т.И. Морозова, А.Е. Скреблюков, Ю.В. Сажин // труды ВНИИИС. Саранск, 1981. вып. 12. - С. 54-57.

66. Скреблюков А.Е. Влияние концентрации марганца на радиационное окрашивание фторфосфатов кальция / А.Е. Скреблюков, Т.И. Морозова, В.Д. Золотков и др. // Журнал прикладной спектроскопии, 1975. т. 22, вып. 5. - С. 883886.

67. Скреблюков А.Е. Кривые термовысвечивания галофосфатов кальция / А.Е. Скреблюков, Т.И. Морозова // Журнал прикладной спектроскопии, 1963. т.8, вып. 2. - С. 345-347.

68. Скреблюков А.Е. Радиационное окрашивание метаантимонатной примесной фазы галофосфатных люминофоров. Электрические источники света / А.Е.

69. Скреблюков, Т.И. Морозова, B.C. Мордкж // Тр. ВНИИИС. Саранск, 1976. № 7. - С. 24-39.

70. Мордкж B.C. О дислокационном механизме термостимулированной люминесценции / B.C. Мордюк, В.А. Горюнов, А.Е. Скреблюков // Журнал прикладной спектроскопии, 1973. т. 18, вып. 4. - С. 730-732.

71. Скреблюков А.Е. Исследование тушения люминесценции при раздроблении галофосфатных люминофоров / А.Е. Скреблюков // Журнал прикладной спектроскопии, 1967. т. 6, вып. 5. - С. 578-679.

72. Butler К.Н. Impovement in fluorescent lamp efficiency from partitle zice control of phocphors / K.H. Butler, H.H. Homer. Eng., 1960. - vol. 7. - P. 396-403.

73. Шамовский JI.M. Структурные дефекты кристаллофосфоров / JI.M. Шамов-ский, Л.С. Шибанов // Изв. АН СССР. Сер. физ., 1974. т.25, № 3. - С. 351-353.

74. Гаркуша В.А. Удаление прокаливанием включений ортофосфата кальция, активирванного сурьмой и марганцем. Люминесцентные материалы и особо чистые вещества / В.А. Гаркуша, Б.М. Гугель, В.П. Набокина. Ставрополь, 1979.-вып. 9.-С. 12-20.

75. Шефталь Н.И. Равновесная форма кристаллов с учетом объемной свободной энергии. Рост кристаллов / Н.И. Шефталь, Н.В. Гаврилов. М., 1964. -вып 4 -С. 32-48.

76. Молоцкий М.И. Влияние краевых дислокаций на образование поверхностных зародышей / М.И. Молоцкий // Кристаллография, 1972. т. 17, - С. 10151018.

77. Френкель Я.И. Введение в теорию металлов / Я.И. Френкель. JI. : Наука, 1972.-424 с.

78. Сире Дж. Испарение совершенных кристаллов / Дж. Сире // Элементарные процессы роста кристаллов. М.: 1959. — С. 235-237.

79. Бонч-Бруевич B.JL, Гласко В.Б. К теории электронных состояний, связанных с дислокациями / B.JI. Бонч-Бруевич, В.Б. Гласко // Физика твердого тела, 1961. -т.111,вып 1.-С. 36-44.

80. Ансельм А.П. Введение в теорию полупроводников / А.П. Ансельм. — М. : Мир, 1972.-386с.

81. Матаре Г. Электроника дефектов в полупроводниках / Г. Матаре М. : Мир, 1974.-464 с.

82. Джеймс Р. Оптические принципы дифракции рентгеновских лучей / Р. Джеймс. М. : Изд. иностр. лит., 1950. - 572 с.

83. Зинченко Е.Ю. Об энергии активации процессов люминесценции / Е.Ю. Зинченко, И.Ш. Тумпаров // Материалы XLV Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс»: Физика. — Новосибирск, 2007. С. 51-52.

84. Зинченко Е.Ю. О расчетном построении спектральной полосы люминесценции на основе дислокационно-зонной модели / Е.Ю. Зинченко, B.C. Мордюк,

85. B.А. Горюнов и др. // V Международная научно-техническая конф. «Фундаментальные и прикладные проблемы физики». Саранск, 2009. - С. 230-233.

86. Архангельский А .Я. Delphi 2006. Справочное пособие: Язык Delphi, классы, функции Win32 и NET / А.Я. Архангельский. М. : Бином, 2009. - С. 211-213.

87. Культин Н.Б. Основы программирования в Delphi 7 / Н.Б. Культин. С.-П. : ВНУ, 2009. - С. 35-36.

88. Гофман В.Э. Delphi 7 / В.Э. Гофман, В.Д Мещеряков, И. В. Никифоров и др. С.-П.: ВНУ, 2008. - С. 825-827.

89. Гофман В.Э. Самоучитель Delphi / В.Э. Гофман, А.Д. Хомоненко. С.-П. : ВНУ, 2008.-С. 318-319.

90. Климова JI.M. Delphi 7. Основы программирования. Решение типовых задач / JI.M. Климова. М. : Кудиц-образ, 2006. - С. 315-318.

91. Федотова C.B. Создание Windows-приложений в среде Delphi / C.B. Федотова. -M. : Солон, 2004. С. 105-106.

92. Абрамова JI.B. Основы светотехники / JI.B. Абрамова. — Саранск : Изд. Мордов. ун-та, 2002. 48 с.

93. Kauer E. Möglichkeiten und Grenzen der Lichterzeudund / E. Kauer, E. Schned-ler. Phus. Bl., 1986. - Vol. 42, №5. - P. 128-133.

94. Фалькевич Э.С. Технология полупроводникового кремния / Э.С. Фальке-вич. М.: Изд. РАН, 1972. - 228 с.

95. Пинес Б.Я. Изучение плотности дислокаций в AI и LiF при высокотемпературном отжиге / Б.Я. Пинес, А.Ф. Сиренко // Сб. «Динамика дислокаций». -Харьков, 1968. С. 78-86.

96. Троицкий O.A. Развитие концепции о действии тока высокой плотности на пластическую деформацию металла / O.A. Троицкий, A.M. Рощупкин, В.М. Спицын // Доклады Академии Наук СССР, 1986. т. 286. № 13. - С. 633-636.

97. TextBackground(1); gotoxy(l,1); for i:=1 to 20 do begin for j:=l to 20 do begin case kki,j. of 0: begin

98. TextColor(14); write(kki,j., Л ') ;end;1: begin

99. TextColor(2); write(kki,j., Л ')/ end; 2: begin

100. Исходный код компьютерной программы для расчета изменения ширины запрещенной зоны AEg вокруг единичной дислокации для галофосфатного люминофора (Borland Delphi).unit Unitl;interfaceuses

101. Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

102. Dialogs, StdCtrls, Math, ExtCtrls, unit2;type

103. Private declarations } public

104. Public declarations } end; var

105. Forml: TForml; implementation uses Unit5; {$R *.dfm}procedure TForml.ButtonlClick(Sender: TObject);var

106. Main variables//////////////// xvirt, yvirt: double;

107. Eg, ymax, El, r, r2, EO, cosO, al, b, a, h, m, shag, Eminplus, Eminminus:double;k, xmax, xmon, ymon, legend, legendl, i: integer;begin

108. Eminplus:= E0+E1*(b/r)*cos0; Eminminus:= E0-E1*(b/r)*cos0; xmax:= k;xvirt:= form2.imagel.Width/(xmax*2); yvirt:= form2.imagel.Height/(ymax*2); //Eg+r:= strtofloat(editl.text)*power(10,-9); k:=0; begin repeat begin k:=k+l;

109. Исходный код компьютерной программы построения рассчетных спектров сурьмяного и марганцевого максимумов, а также совмещенного спектра га-лофосфатного люминофора (Borland Delphi).unit Unitl;interfaceuses

110. Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls, Math, ExtCtrls, unit2, unit3, unit4; type

111. Private declarations } public

112. Public declarations } end; var

113. Forml: TForml; implementation {$R *.dfm}procedure TForml.ButtonlClick(Sender: TObject); var

114. Основные переменные//////////////// xvirt, yvirt, ymaxvirt, ymaxvirtl, na: double;

115. Eg, Esb, Emg, sbmg, ymax, El, r, r2, EO, cosO, b, a, h, m, shag, Emin: double;k, kl, kk, kkk, xmax, xmon, ymon, i: integer; ArraySB, ArrayMG: array of array of integer; begin

116. Eg:= E0-E1*(b/r)*cos0; if Eg<0 then begin kl:=kl+l; end; enduntil r>(r2); kk:=k-kl;

117. SetLength(ArraySB, 3, kk*2); SetLength (ArrayMG, 3, kk"i2) ; Emin:= E0-E1*(b/r)*cos0;

118. Eg: = E0-E1*(b/r)*cos0; if Eg<0 then begin kl:=kl+l; end else begin

119. ArraySB0, kk-(k-kl-1). ArrayMG[0,kk-(k-kl-1)] ArraySB[0,kk+(k-kl-1)] ArrayMG[0,kk+(k-kl-1)] ArraySB[l,kk-(k-kl-1)]round(xvirt*(xmax-k+kl)); round(xvirt*(xmax-k+kl)); round(xvirt*(xmax+k-kl)); round(xvirt*(xmax+k-kl)); round(na*sbmg*Eg*(1-exp(

120. Eg/Emin))*yvirt+ymax virt 1);round(na*Eg*(1-exp(-Eg/Emin) = ArraySB1, kk-(k-kl-1).; = ArrayMG[1,kk-(k-kl-1)]; = round(ymaxvirt); = round(ymaxvirt); = ArraySB[2,kk-(k-kl-1)]; = ArrayMG[2,kk-(k-kl-1)];

121. Исходный код компьютерной программы изменения ширины запрещенной зоны галофосфатного люминофора при увеличении плотности дислокаций1. Borland Delphi).unit Unitl;interfaceuses

122. Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls, Math, ExtCtrls; type

123. Private declarations } public

124. Public declarations } end; var1. Forml: TForml;

125. Egl, L, Led, Lconst, ymax, El, r, r2, EO, cosO, al, b, a, h, m, xvirt, yvirt, shag, glob: double; k, xmax: integer; implementation {$R *.dfm}procedure TForml.ButtonlClick(Sender: TObject); begin

126. Расчет и построение графика зависимости Eg+ от г г:= 0.000000000009; к: =0 ; repeat begin к:=к+1;

127. Расчет и построение графика зависимости Eg- от г г:= 0.000000000009; к: =0 ; repeat begin к:=к+1;

128. Egl) *yvirt)-20, 'Rmin= -'+floattostr(r2))elseimagel.Canvas.TextOut(imagel.Width-40-edit2.GetTextLen*6,1,'Rmin= -'+floattostr(r2)); //Построение Egmaximagel.Canvas.TextOut(imagel.Width div 2+10,1,'Egmax= '+floattostr(ymax));end;end.

129. Исходный код компьютерной программы построения зависимости интенсив-ностей в максимумах составляющих сурьмяной и марганцевой полос люминесценции от плотности дислокаций (Borland Delphi).unit Unitl;interfaceuses

130. Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls, Math, ExtCtrls, unit2; type

131. TForml = class(TForm) GroupBox3: TGroupBox; Buttonl: TButton; ComboBoxl: TComboBox; Editl: TEdit; Labell: TLabel;procedure ButtonlClick(Sender: TObject); procedure FormCreate(Sender: TObject); private

132. Private declarations } public

133. Public declarations } end; var

134. Forml: TForml; implementation {$R *.dfm}procedure TForml.ButtonlClick(Sender: TObject); var

135. Основные переменные////////////////

136. Eg, El, r, rl, EO, cosO, b, a, h, m, shag, Sp, xvirt, yvirt, xmax, ymax,xmin, ymin, k: double;xmon, ymon: integer;begin

137. Исходный код компьютерной программы построения интенсивности совмещенных сурьмяной и марганцевой спектральных полос люминесценции га-лофосфатного люминофора при различных плотностях дислокаций (Borland1. Delphi).unit Unitl;interfaceuses

138. Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls, Math, ExtCtrls, unit2; type

139. Private declarations } public

140. Public declarations } end; var

141. Forml: TForml; implementation {$R *.dfm}procedure TForml.ButtonlClick(Sender: TObject); var

142. Основные переменные////////////////

143. Eg, El, r, rl, EO, cosO, b, a, h, m, shag, Sp, xvirt, yvirt, xmax, ymax,xmin, ymm: double;xmon, ymon: integer;ymaxvirt, ymaxvirtl: double;

144. Esb, Emg, sbmg, r2, Emin: double;kl, kk, kkk, i, k: integer;

145. ArraySB, ArrayMG: array of array of integer; begin

146. Eg:= E0-E1*(b/r)*cos0; if Eg<0 then begin kl:=kl+l; end else begin

147. Исходный код компьютерной программы рассчетной модели спектральной полосы люминесценции образца люминофора с плотностью дислокаций 108 см-2 и таких же образцов при наличии в них дополнительных упругих скоплений (Borland Delphi).unit Unitl;interfaceuses

148. Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls, Math, ExtCtrls, unit2, unit3, unit4; type

149. Private declarations } public

150. Public declarations } end; var

151. Forml: TForml; implementation {$R *-dfm}procedure TForml.ButtonlClick(Sender: TObject); var

152. Основные переменные//////////////// xvirt, yvirt, ymaxvirt, ymaxvirtl: double;

153. Eg, Esb, Emg, sbmg, ymax, El, r, r2, EO, cosO, b, a, h, m, shag, Emin, Nd: double;k, kl, kk, kkk, xmax, xmon, ymon, i: integer; ArraySB, ArrayMG: array of array of integer; begin

154. Eg:= E0-E1*(b/(r*Nd))*cos0; if Eg<0 then begin kl:=kl+l; end; enduntil r>(r2); kk:=k-kl;

155. SetLength(ArraySB, 3, kk*2);

156. SetLength(ArrayMG, 3, kk*2);

157. Emin:= E0-E1*(b/(r*Nd))*cos0;

158. Esb:= E0-E1*(b/(480*power(10,-9)*Nd))*cos0;

159. Eg:= E0-E1*(b/(r*Nd))*cos0; if Eg<0 then begin kl:=kl+l; end else begin