Введение
Подвижник длины волны - это фотофлуоресцентный материал, который поглощает фотоны более высокой частоты и излучает фотоны более низкой частоты. Материал поглощает один фотон и излучает один или несколько фотонов низкой энергии. Время релаксации возбужденной молекулы обычно составляет порядка наносекунд.
Приложения
Сдвигатели длины волны часто используются в физике частиц для сбора сцинтилляционного или черенковского света в детекторах частиц. Материалы, такие как акриловые шлепы или оптические волокна, обычно либо допируются молекулами с перемещением длины волны, либо покрываются краской с перемещением длины волны. Технология сдвига длины волны представляет особый интерес для детекторов нейтрино сверхновых низкого фона, таких как IceCube, Super Kamiokande или его преемник Hyper Kamiokande. Здесь сдвиги длины волны предлагают два преимущества: поскольку эти типы детекторов основаны на излучении излучения Черенкова от вторичных частиц, движущихся быстрее, чем фазовая скорость света в среде от взаимодействия нейтрино, поглощение большего количества фотонов в УФ диапазоне и смещение их в видимый диапазон, обнаруживаемый обычными ПМТ, является выгодным. Кроме того, с помощью сдвижников длины волны можно охватить более крупные зоны сбора с высокой эффективностью по сравнению со стандартными датчиками на основе PMT. Примером датчика, использующего технологию сдвига длины волны, является оптический модуль сдвига длины волны (WOM), предусмотренный для расширения детектора IceCube. Кроме того, материалы с перемещением длины волны могут использоваться для повышения эффективности фотоэлектрического элемента (солнечного элемента) путем изменения одного "слишком высокого" фотона энергии в несколько "правильных" фотонов энергии. Помимо научного применения, сдвигатели длины волны иногда используются для достижения устойчивости пластмасс к УФ вместо абсорберов. Помещатели длины волны также используются для смещения УФ-излучения в видимый спектр в люминесцентных лампах или светодиодах, в большинстве случаев это делается с помощью фосфора, который можно считать смещателем длины волны с длительным временем релаксации (мс).
Химическая структура
Органические переместители длины волны обычно содержат одно или несколько бензольных колец (например:de:1,4 Bis(2 метилстирил) бензол или p Терфенил), поскольку и связи здесь полезны при поглощении/эмиссии фотона и транспортировке энергии внутри молекулы. Модификации молекул в некоторых случаях позволяют настроить режим приема и длины волны излучения. Сдвиг длины волны происходит благодаря принципу Франка-Кондона, в то время как избыточная энергия обычно уносится в виде фононов. Большинство органических сдвижников длины волны являются плоскими молекулами, вызывающими снижение эффективности сдвига длины волны при кристаллизации из-за обмена энергией между молекулами. Текущие исследования также создали трехмерные сдвиги длины волны, которые показывают противоположный эффект, поскольку кластеризация вместе ограничивает энергию, которая может быть сохранена в качестве ротационной энергии.
Спектральные характеристики
У сдвижника длины волны обычно много линий поглощения и излучения, которые достаточно широки, чтобы создать спектр поглощения и излучения. Разделение между спектром поглощения и спектром излучения определяется так называемым смещением Стоукса.