Activator (phosphor)
ફોસ્ફર્સ અને સિન્ટિલેટરમાં, એક્ટિવેટર એ ઇચ્છિત પ્રકારની બિનસમરૂપતા બનાવવા માટે સામગ્રીના સ્ફટિકમાં ડોપન્ટ તરીકે ઉમેરવામાં આવતું તત્વ છે. લ્યુમિનેસન્સમાં, અણુઓનો માત્ર એક નાનો ભાગ, જેને ઉત્સર્જન કેન્દ્રો અથવા લ્યુમિનેસન્સ કેન્દ્રો કહેવાય છે, તે પ્રકાશ બહાર કાઢે છે. અકાર્બનિક ફોસ્ફર્સમાં, સ્ફટિક માળખામાં આ અસમરૂપતા સામાન્ય રીતે ડોપન્ટ્સની થોડી માત્રાના ઉમેરા દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, અશુદ્ધિઓને સક્રિયકો કહેવાય છે. (દુર્લભ કિસ્સાઓમાં અવ્યવસ્થા અથવા અન્ય સ્ફટિક ખામી અશુદ્ધતાની ભૂમિકા ભજવી શકે છે.) ઉત્સર્જન કેન્દ્ર દ્વારા ઉત્સર્જિત તરંગલંબાઇ અણુ પોતે, તેના ઇલેક્ટ્રોનિક રૂપરેખાંકન અને આસપાસના સ્ફટિક માળખા પર આધારિત છે. સક્રિયકો ઉત્સર્જનના સમય (આફ્ટરગ્લો) ને લંબાવે છે. બદલામાં, અન્ય સામગ્રીઓ (જેમ કે નિકલ) નો ઉપયોગ આફ્ટરગ્લોને શાંત કરવા અને ફોસ્ફર ઉત્સર્જન લાક્ષણિકતાઓના સડો ભાગને ટૂંકો કરવા માટે થઈ શકે છે. એક્ટિવેટરનું ઇલેક્ટ્રોનિક રૂપરેખાંકન તેની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ પર આધાર રાખે છે અને પ્રકાશ ઉત્સર્જન માટે નિર્ણાયક છે. એક્ટિવેટરનું ઓક્સિડેશન એ ફોસ્ફરના અધઃપતનની સામાન્ય પદ્ધતિઓમાંની એક છે. સ્ફટિકમાં સક્રિયકનું વિતરણ પણ ખૂબ મહત્વનું છે. આયનોના ફેલાવાથી સક્રિયકોમાંથી સ્ફટિકમાં ઘટાડો થઈ શકે છે અને પરિણામે કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો થાય છે. આ ફોસ્ફરના અધઃપતનની બીજી પદ્ધતિ છે. અકાર્બનિક પદાર્થોમાં સિન્ટિલેશન પ્રક્રિયા સ્ફટિકોમાં જોવા મળતા ઇલેક્ટ્રોનિક બેન્ડ માળખાને કારણે છે. આવતા કણો સંયોજકતા પટ્ટામાંથી ઇલેક્ટ્રોનને વહન પટ્ટામાં અથવા ઉત્તેજના પટ્ટામાં (વહન પટ્ટાની નીચે સ્થિત અને સંયોજકતા પટ્ટામાંથી ઊર્જા અંતર દ્વારા અલગ) ઉત્તેજિત કરી શકે છે. આ વેલેન્સ બેન્ડમાં પાછળ સંકળાયેલ છિદ્ર છોડે છે. અશુદ્ધિઓ પ્રતિબંધિત અંતરમાં ઇલેક્ટ્રોનિક સ્તર બનાવે છે. એક્ઝીટોન્સ છૂટક રીતે બંધાયેલા ઇલેક્ટ્રોન-હોલ જોડીઓ છે જે સ્ફટિક જાળીમાંથી ત્યાં સુધી ભટકતા રહે છે જ્યાં સુધી તેઓ અશુદ્ધિ કેન્દ્રો દ્વારા સંપૂર્ણ રીતે કબજે ન થાય. બાદમાં સિન્ટિલેશન લાઇટ (ઝડપી ઘટક) બહાર કાઢીને ઝડપથી ડિ-એક્સાઇટ થાય છે. અકાર્બનિક સિન્ટિલેટરના કિસ્સામાં, સક્રિયક અશુદ્ધિઓને સામાન્ય રીતે પસંદ કરવામાં આવે છે જેથી ઉત્સર્જિત પ્રકાશ દૃશ્યમાન શ્રેણીમાં અથવા નજીકના-યુવીમાં હોય જ્યાં ફોટોમલ્ટીપ્લાયર અસરકારક હોય. વહન પટ્ટામાં ઇલેક્ટ્રોન સાથે સંકળાયેલા છિદ્રો ઇલેક્ટ્રોનથી સ્વતંત્ર હોય છે. તે છિદ્રો અને ઇલેક્ટ્રોન ક્રમશઃ અશુદ્ધિ કેન્દ્રો દ્વારા કબજે કરવામાં આવે છે જે ચોક્કસ મેટાસ્ટેબલ સ્થિતિઓને ઉત્તેજીત કરે છે જે ઉત્તેજના માટે સુલભ નથી. તે મેટાસ્ટેબલ અશુદ્ધતાની સ્થિતિઓનું વિલંબિત ડી-એક્સાઇટેશન, ઓછી સંભાવના પ્રતિબંધિત પદ્ધતિ પર નિર્ભરતાને કારણે ધીમું થાય છે, ફરીથી પ્રકાશ ઉત્સર્જન (ધીમા ઘટક) માં પરિણમે છે. સક્રિયક એ ફોસ્ફર ઉત્સર્જન તરંગલંબાઇ નક્કી કરતું મુખ્ય પરિબળ છે. યજમાન સ્ફટિકની પ્રકૃતિ જોકે અમુક અંશે તરંગલંબાઇને પણ પ્રભાવિત કરી શકે છે. એક સાથે વધુ સક્રિયકનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. એક્ટિવેટર્સના સામાન્ય ઉદાહરણોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ તાંબુ, તાંબુ-સક્રિય ઝિંક સલ્ફાઇડમાં 5 પીપીએમની સાંદ્રતામાં ઉમેરાય છે, જેનો ઉપયોગ શ્યામ સામગ્રી અને લીલા સીઆરટી ફોસ્ફોર્સમાં ગ્લોમાં થાય છે; લાંબા સમય સુધી આફ્ટરગ્લો સિલ્વર, ઝિંક સલ્ફાઇડમાં રેડિયમ ડાયલ્સ, સ્પિન્થરિસ્કોપમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ફોસ્ફોર/સિન્ટિલેટરનું ઉત્પાદન કરવા માટે ઉમેરાય છે, અને રંગીન સીઆરટીમાં સામાન્ય વાદળી ફોસ્ફોર તરીકે, અને કાળા અને સફેદ સીઆરટીમાં ફોસ્ફોર તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા ઝિંક સલ્ફાઇડ-કેડમિયમ સલ્ફાઇડમાં (જ્યાં ગુણોત્તર પરિણામી સફેદ રંગનું વાદળી/પીળું સંતુલન નક્કી કરે છે); ટૂંકા આફ્ટરગ્લો યુરોપિયમ (II), સ્ટ્રોન્ટીયમ એલ્યુમિનેટમાં ઉમેરાય છે, જેનો ઉપયોગ ઉચ્ચ પ્રદર્શન ગ્લોમાં થાય છે. સેરિયમ, સફેદ પ્રકાશ ઉત્સર્જક ડાયોડમાં ઉપયોગમાં લેવાતા યટ્રિયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટમાં ઉમેરવામાં આવે છે, જે વાદળી પ્રકાશથી ઉત્તેજિત થાય છે અને પીળા થેલિયમને ઉત્સર્જિત કરે છે, જેનો ઉપયોગ સોડિયમ આયોડાઇડ અને સીઝિયમ આયોડાઇડ સિન્ટિલેટર સ્ફટિકોમાં ગામા કિરણોત્સર્ગની તપાસ માટે અને ગામા સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી માટે થાય છે. એસ. એમ. (II) એ નોંધાયેલી કેટલીક સામગ્રીઓમાંની એક છે જે વર્ણપટના લાલ પ્રદેશમાં કાર્યક્ષમ ચમક પ્રદાન કરે છે, ખાસ કરીને જ્યારે સૂકા બરફ દ્વારા ઠંડુ કરવામાં આવે છે. સંદર્ભો લ્યુમિનેસન્સ ફોસ્ફર્સ અને સિન્ટિલેટર