真空与深紫外激发长时发光动力学的测量方法及其在材料科学中的应用研究

本综述系统阐述了利用真空紫外（VUV）与深紫外（DUV）辐射脉冲激发长时发光动力学的创新测量技术。作者通过物理数学模型揭示了纳秒/皮秒脉冲激发下快慢发光组分强度差异达104-105量级的核心问题，开发了基于准矩形脉冲激发的微秒-秒级测量系统，并在金刚石、红宝石及中子辐照白宝石等材料中成功验证了该技术在解析长时发光动力学（包括延迟发光）中的可靠性。

　　

发光机制篇

缓慢衰减与"延迟"发光的发射机制

发光持续时间通常取决于发光量子系统（原子、离子、分子、晶体缺陷等）受激辐射态的衰减速率。该速率由两种量子跃迁概率之和决定：基本不受温度影响的辐射跃迁(a)，以及具有温度依赖性的非辐射跃迁(b)，其关系式为 b=b₀exp(-ΔE/kT)。其中ΔE表示淬灭活化能，b₀为指前因子。

实验设计篇

动力学测量中应选用何种激发脉冲时长？

实际样品的动力学研究常面临挑战：物质中通常同时存在多个发光中心或辐射跃迁，导致发光包含两个及以上不同时间尺度的组分，需进行准确捕获和有效分离。弱发光强度下需应对噪声干扰，而强信号时则需克服光电接收器的非线性失真。

接下来我们通过计算实例说明...

技术突破篇

基于介质阻挡放电准分子灯的DUV/VUV可变脉宽脉冲光源

实验采用俄罗斯科学院西伯利亚分院强流电子研究所设计的准分子灯，使用Xe₂准分子及KrBr、KrCl准分子复合物（见图5）。这些光源的主要发射谱线峰值分别位于172nm、208nm和222nm波段。

系统验证篇

测量系统与实验验证

通过搭载滨松H9305光电倍增管模块（配备可切换负载电阻以调整记录电路时间分辨率）和威曼PCSU1000数字存储示波器的实验平台，对VUV/DUV介质阻挡放电灯与新型电源系统进行了联合测试。研究不仅考察了光源产生的光学脉冲形态，更通过实际应用案例证明了该系统在解析长时发光动力学方面的强大潜力。

核心结论篇

模拟研究表明：当量子产率相同时，短脉冲激发会导致持续时间差异显著的两个发光组分在强度上出现数量级差异——快组分强度远超慢组分。此种条件下，为捕获慢组分信号需对光电信号进行大幅放大，但随之而来的快组分信号饱和将引发记录通道的非线性失真，最终导致慢组分动力学曲线形态畸变。