Выполнено комплексное исследование бриллиантов различного происхождения при комнатной температуре. Для натуральных бриллиантов и бриллиантов, облученных потоком электронов, получено уравнение характеристической функции в аналитическом виде, которая монотонно спадает во времени. Синтетические и облагороженные бриллианты имеют характеристические функции, которые могут быть получены только численным методом. Они содержат пульсации, амплитуда которых случайным образом меняется во времени. Форма их заметно отличается от кривых натуральных бриллиантов, что позволяет определить их происхождения.
Предложена модель динамики электрон-фононного взаимодействия в алмазе в виде апериодического звена второго порядка. Одно звено характеризует свойства оптических электронов, а другое – свойство решетки. Для определения инерционных параметров решетки находили групповое время задержки синусоидального сигнала в алмазной среде при комнатной температуре. Природные и искусственные алмазы по величине времени задержки образуют две независимые популяции, которые не пересекаются между собой. Данное явление может найти применения для идентификации ограненных алмазов (бриллиантов).
Впервые выполнено исследование фононных крыльев (ФК) спектров люминесценции, при комнатной температуре алмазов, изготовленных в природных (27 образцов) и лабораторных (14 образцов) условиях. Установлено, что по форме фононного крыла и положению его «центра тяжести» по оси частот природные алмазы делятся на три группы: с левой, правой и средней характеристиками. Для каждой группы существует свой эталон, у которых коэффициент когерентности близок к единице. Форма ФК у синтетических и облагороженных алмазов заметно отличаются от природных алмазов. Эти отличия связаны с разными по времени механизмами алмазообразования. Алмазы, изготовленные в лаборатории, демонстрируют неравномерное распределение кривой среднего арифметического значения частоты для всех образцов в диапазоне частот. У природных алмазов среднее арифметическое значение частоты описывается гладкой S-образной функцией.
Установлено, что интегральные функции распределения спектров люминесценции ограненных алмазов природного происхождения по форме и положению в частотной области заметно отличаются от образцов бриллиантов лабораторного изготовления. Данные интегральные функции могут использоваться для идентификации бриллиантов различного происхождения.
Обнаруженное явление усиления света люминесценции в ограненных алмазах (бриллиантах). Этот эффект наблюдали при возбуждении люминесценции на длине волны 532 нм и связан с задержкой перехода оптических электронов из возбужденного их состояния в нижнее устойчивое положение. В результате чего образуется двухуровневая среда с инверсной населенностью, которая формирует спонтанное и усиленное вынужденное излучение. Временная задержка обусловлена инерционными свойствами диэлектрической релаксации алмаза. Данный эффект может найти применение для «выгодного» освещения ограненных алмазов (бриллиантов) в закрытом помещении.
Для стоксовой и антистоксовой фононной люминесценции алмаза получены уравнения в аналитическом виде для расчета импульсной (временной) характеристики и полной энергии потерь. Результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментом. Исследование 30 образцов ограненных алмазов (бриллиантов) показывает, что полная энергия люминесценции меняется от 0,9 до 1,5 эВ. Меньшими значениями энергии (0,9–1,1 эВ) обладает антистоксовая фононная люминесценция. Дополнительные потери энергии на стадии ее возбуждения можно объяснить преобразованием части квантов возбуждения в кванты люминесценции с большей частотой. Такой подход к анализу бриллиантов возможен только для природных образцов и нельзя использовать для бриллиантов искусственного происхождения.
Обнаружено, что покровная ткань семян растений обладает свойством усиления света люминесценции. Это явление проявляется как во временной, так и в частотной области. Коэффициент усиления (по мощности) в зависимости от типа семени меняется от 1,7 (фасоль) до 2,6 (рожь). Для его определения оптическую среду поверхности семян растений представляли в виде динамического звена, имеющего вход и выход. Импульсную (временную) характеристику звена находили по кривой релаксации люминесценции. Зависимость коэффициента усиления от температуры выражается в том, что при уменьшении ее от 50 оC до -30 оC, коэффициент усиления увеличивается от 1,73 до 2,48. Данное явление можно объяснить тем, что на стадии релаксации люминесценции коэффициент поглощения оптической среды поверхности семени принимает отрицательное значение.
Целью работы является исследование частотных и временных характеристик фотоприемника с помощью прямого и обратного преобразования Фурье. В качестве объекта исследования выбраны спектральные характеристики матричного фотоприемника. Для каналов преобразователя установлено, что частотный спектр состоит из двух элементарных полос в форме кривых Гаусса. Выявлено, что спектры обладают сверхширокополосными свойствами. Импульсная (временная) характеристика спек-тров описывается уравнением в аналитическом виде, которая хорошо согласуется с расчетом. Время нарастания переходной характеристики составляет 1,8–2,9 фс.
На процесс поглощения света заметное влияние оказывает влияние диэлектрическая релаксация заряда. Полученные результаты позволяют получить важную информацию о свойствах фотоприемника в частотной и временной области.