4. Radioluminescence et cathodoluminescence
La radioluminescence est l'excitation indirecte des centres luminogènes par des rayonnements γ et X, par des particules α et β, par des mésons, etc.
Les particules α et β libèrent des électrons secondaires par collision le long de leur parcours dans la matière. Les rayonnements γ et X libèrent des électrons de grande énergie par effet photoélectrique ou par effet Compton, et les rayons γ d'énergie supérieure à 1,02 MeV créent des paires électrons-positrons, dont les interactions ultérieures avec la matière sont analogues à celles des rayons β. Ces électrons secondaires sont des électrons « chauds » susceptibles d'exciter par collision les centres luminogènes. C'est pourquoi on peut dire que le processus de la radioluminescence se déroule en trois temps :
– interaction de la radiation primaire avec la matière et création d'électrons « chauds » ;
– excitation des centres luminogènes ;
– émission de photons.
La radioluminescence est utilisée pour la détection des rayonnements nucléaires et cosmiques ; on utilise pour chaque rayonnement des matériaux luminescents différents et des épaisseurs différentes.
Parmi les applications de la radioluminescence, on peut citer les écrans radiologiques, les compteurs à scintillations, les cadrans radioluminescents, etc.
La cathodoluminescence est l'excitation indirecte des centres luminogènes par des rayons cathodiques (électrons accélérés dans le vide et d'énergie comprise entre quelques centaines d'électrons-volts et environ cinquante kiloélectrons-volts).
Le mécanisme d'excitation de la cathodoluminescence est le même que celui de la radioluminescence par rayonnement β.
On peut exprimer l'intensité de la cathodoluminescence Lc par la loi empirique :
i étant le courant d'électrons, V la tension d'accélération, Vs la tension seuil à partir de laquelle se produit l'émission et a une constante (a et Vs
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