CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ KHUẾCH ĐẠI QUANG
2.7. Phân tích tính chất quang của vật liệu
2.7.1. Giới thiệu
Sự phát quang có thể được định nghĩa là một vật thể có khả năng phát ra ánh sáng khi tiếp xúc với bức xạ điện từ hoặc các phương tiện khác như năng lượng từ một điện tử, một phản ứng hóa học, v.v. Có thể vi dụ : khi một vật được kích thích bởi photon năng lượng thấp, thường là các bức xạ tia cực tím (quang phát quang), bởi chùm tia cathode ( phát xạ cathode ), bởi một cường độ điện trường (phát xạ electro), bởi chùm tia X ( phát xạ tia X),v.v. Ánh sáng phát xạ bởi vật thể (hay cịn gọi là vật liệu phát quang) khơng chỉ xuất hiện trong vùng khả kiến mà cịn có thể trong vùng hồng ngoại (IR) hay vùng tử ngoại (UV).
Sự phát quang của vật liệu vô cơ bao gồm các q trình : (1) Hấp thụ và kích thích, (2) Truyền năng lượng, (3) Phát xạ. Hầu hết các vật liệu phát quang được cấu tạo bao gồm một vật liệu nền và một số ion được pha tạp và, cịn gọi là chất kích hoạt. Trong trường hợp này, mạng chủ đóng 2 vai trị : là một ma trận bị động để xác định vị trí cho các ion kích hoạt, và là một thành phần chủ động trong quá trính phát quang, tạo ra ảnh hưởng riêng của nó đối với hành vi phát quang của chất kích hoạt. Sau đó, nó giúp định hình cấu trúc của các mức năng lượng của chất kích hoạt và cũng tạo ra các dao dộng của các năng lượng khác nhau, gọi là phonon.
Hình 2.13 : (a) Một ion kích hoạt A trong một mạng chủ và (b) Giản đồ q trình kích thích (hấp thụ( và phát xạ của một ion kích hoạt A.
Trong khuôn khổ đề tài này, việc đo đạc các phép đo phát quang được thực hiện trên hệ máy FL3-22C của hãng Horiba. Sơ đồ nguyên lý và hình ảnh thực tế của máy được thể hiện như hình 2.13 và hình 2.14.
2.7.2. Cơ chế hoạt động của máy đo huỳnh quang FL3-22C
Cấu tạo của máy bao gồm các bộ phận :
- Nguồn phát: là đèn Đèn Xenon 450W được gắn theo chiều đứng, trong buồng
làm mát bằng khơng khí. Ánh sáng được thu và tập trung nhờ vào hệ thống gương cho hiệu quả tối đa trên tất cả các bước sóng
- Bộ đơn sắc: được thiết kế theo kiểu Czerny-Turner với các cách tử động và hệ
thống quang học phản xạ. Cách tử kép cho phản xạ ánh sáng cao nhất và độ nhậy cao, độ chính xác 0.7 nm, tốc độ 150 nm/s, dải bước sóng từ 0 - 1200 nm. Độ rộng: đặt tự động (0 - 14 nm) với chức năng tự động chuẩn khi khởi động.
- Buồng mẫu : được thiết kế dạng chữ T, cho phép có thể lắp thêm kênh phát hiện phát
xạ thứ 2 và thay thế phụ kiện dễ dàng.
- Detector: Detector nhân quang điện cho chuẩn kích thích từ 240-1000nm.
Detector phát xạ là detector nhân quang điện R928P cho độ nhạy cao với chức năng đếm photon (240 - 850nm).
Hình 2.14 : Sơ đồ cấu tạo của máy đo huỳnh quang FL3-22C
Hình 2.15 : Máy đo huỳnh quang FL3-22C của Horiba.
Tất cả các kết quả của phép đo đều được lưu dưới dạng file .opj và được xử lí phổ trên phần mềm Origin.
2.8. Kết luận chương
Sau khi hồn thành chương 2, tơi đã nghiên cứu được các vấn đề :
- Phương pháp phân tích nhiễu xạ tia X nhằm xác định cấu trúc của vật liệu chế tạo sợi quang.
- Phép đo tán sắc năng lượng tia X nhằm xác định thành phần nguyên tố của vật liệu chế tạo sợi quang.
- Phép đo tán xạ Raman để xác định thành phần cấu trúc của vật liệu chế tạo sợi quang.
CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VIỆC CHẾ TẠO VÀ NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TÍNH CỦA SỢI QUANG
3.1. Giới thiệu chương
Trong nội dung chương này, tôi sẽ bắt đầu nghiên cứu các bước tiến hành chế tạo mẫu vật liệu thủy tinh dùng trong sợi quang và tiến hành các phép đo đạc để nghiên cứu các tính chất cấu trúc cũng như tính chất phát quang của vật liệu sợi quang chế tạo được. Qui trình chế tạo cũng như đo đạc đều được thực hiện tại Trung tâm tính tốn hiệu năng cao và khoa học vật liệu thuộc Khoa Vật Lí, Trường Đại Học Sư Phạm, Đại Học Đà Nẵng.