阴极发光（CL）

信息概要

阴极发光（CL）检测是一种通过电子束激发样品产生可见光或红外辐射的分析技术，主要用于揭示材料的微观结构、成分分布及生长历史。该检测对地质矿物、半导体材料、陶瓷和古生物化石等领域的质量评估至关重要，可识别晶体缺陷、杂质分布和生长环带等关键信息，为材料性能优化、真伪鉴定及地质年代学研究提供科学依据。

检测项目

发光强度分布, 光谱特征分析, 晶格缺陷定位, 生长环带识别, 杂质浓度分布, 色心分布检测, 晶体生长方向判定, 辐射损伤评估, 应力分布分析, 多矿物边界表征, 包裹体成分分析, 热液活动痕迹, 胶结物结构, 元素迁移路径, 微区同位素分馏, 荧光寿命测量, 量子效率计算, 发光中心鉴定, 能带结构研究, 古温度重建

检测范围

石英, 长石, 锆石, 方解石, 金刚石, 萤石, 碳酸盐岩, 陶瓷釉料, 半导体晶圆, LED外延片, 陨石样本, 化石牙齿, 翡翠玉器, 蓝宝石, 玛瑙, 火山玻璃, 云母片岩, 珊瑚化石, 合成宝石, 水泥熟料

检测方法

冷阴极发光光谱法：采用低压电子束激发样品，避免热损伤，适用于热敏感材料

热阴极全谱扫描：利用高温阴极产生高能电子束，实现快速大面积扫描

显微光谱映射：结合光学显微镜进行微米级光谱采集，生成元素分布图

时间分辨CL：通过脉冲电子束测量荧光衰减时间，分析载流子动力学

低温CL检测：在液氮温度下测试，消除热淬灭效应，提升信号分辨率

偏振敏感CL：检测发光偏振特性，研究晶体对称性及取向关系

单光子计数CL：对弱发光样品进行超灵敏检测，信噪比提升百倍

共聚焦CL成像：通过空间滤波消除杂散光，实现光学层析三维重建

阴极发光断层扫描：结合聚焦离子束（FIB）进行三维纳米结构解析

原位应力CL：同步加载力学装置，研究应力场对发光特性的影响

变温光谱序列：-196℃至300℃温区连续测试，分析热激活能级

束流调制谱：通过调制电子束能量，分离不同深度的发光信号

同步辐射辅助CL：利用同步辐射光源增强激发效率，探测禁戒跃迁

多探针联用技术：集成EDS/WDS进行元素-发光特性同步关联分析

数字图像相关法：通过CL图像位移场计算，量化微区应变分布

检测仪器

扫描电子显微镜-CL系统, 冷阴极发光仪, 热阴极发光光谱仪, 液氮低温样品台, 单光子计数器, 光栅光谱仪, 高速CCD探测器, 雪崩光电二极管, 共聚焦光学组件, 纳米定位平台, 电子束聚焦系统, 真空紫外单色仪, 偏振分析模块, 原位力学加载台, 聚焦离子束-CL联用系统

北检院部分仪器展示