Relations entre la photoluminescence sous excitation modulée et la thermolumtnescence pour les sulfures du type ZnS

Abstract
A phosphor is excited by an ultraviolet radiation (366 mμ) whose amplitude is modulated at a given frequency. The modulation ratio P of the emission and its phase shift ψ when compared to excitation depend on the phosphor temperature T. For the case of a single electron trap depth and a first order kinetic, a theoretical computation leads to the relations between the glow peak temperatures and the temperatures for the minima of the P(T) curves and the maxima of the ψ(T) curves. An expérimental study has been made of the modulation ratio for seven sulphide samples ; the modulation frequency was 100 c/s. For all these phosphors the temperatures Tm of the minima of the P(T) curves were shown be to independent of the thickness of the luminescent layer, of the average excitation energy and, for a given emission band, of the wave length. In addition, in each case when the glow curves have well-separated peaks for a given temperature T*, the value of the ratio T*/Tm is the same, that is about 0. 71 within a dispersion of 4 %. Among the 18 glow peaks corresponding to the 7 samples, two exceptions to the above result were observed (0.63 and 0.655). The values for some electronic transition probabilities that were the previously badly known can be derived from the theoretical relationships described in the present paper.

Résumé
Une substance phosphorescente est excitée par un rayonnement du proche ultraviolet modulé en amplitude à une fréquence fixe. L'émission a un taux de modulation P et un déphasage ψ par rapport à l'excitation, fonctions de la température T de la substance. Dans le cas d'une profondeur unique de pièges à électrons et d'une cinétique du premier ordre, un calcul théorique établit des relations entre les températures des extremas des courbes P(T) et tg ψ (T) et la température du pic de thermoluminescence. On a étudié expérimentalement le taux de modulation des émissions de sept sulfures soumis à un rayonnement du proche ultraviolet modulé en amplitude à la fréquence de 100 Hz. Pour chacun des phosphores, on observe que les températures Tm des minima des courbes P(T) sont indépendantes de l'épaisseur du revêtement luminescent, de l'intensité moyenne d'excitation et, pour une même bande d'émission, de la longueur d'onde. De plus, dans tous les cas où les courbes de thermoluminescence ont des pics bien séparés de température T*, on constate que le rapport T*/Tm est constant et sa valeur égale à 0,71 avec une dispersion de 4 %. Ce résultat comporte cependant deux exceptions (0,63 et 0,655) pour l'ensemble des 18 pics de thermoluminescence correspondant aux 7 sulfures. En partant des formules théoriques établies, on est conduit à une évaluation de certaines probabilités mal connues de transitions optiques.