Сергей Вавилов

Величие подвига измеряется глубиной его последствий, раскрывающихся подчас в отдаленные годы. Сейчас мы в неизмеримо большей степени, чем современники молодого Вавилова, можем оценить, что принесло открытие механизма люминесценции и что оно способно принести при полном освоении.

На свечении кристаллических люминофоров в наши дни основано телевидение, работа радиолокационных установок, действие электронно-лучевых преобразователей, дающих возможность видеть в темноте — в инфракрасных лучах, — и многое другое.

…Людям «ночных» профессий — штурманам самолетов, машинистам тепловозов, шахтерам, астрономам, сотрудникам физических лабораторий и т. д. — приходится вести наблюдения в темноте. Их зрение должно быть приспособлено к таким условиям. Но включение, хотя бы на мгновение, обычных источников света по меньшей мере на 15–20 минут лишает их возможности хорошо ориентироваться в обстановке. И вот на помощь им приходят светящиеся полетные (штурманские) карты, справочники и шкалы. Ультрафиолетовые и другие холодносветные лампы применяются для освещения кабин рабочих помещений и темных проходов в шахтах. Светящимися красками, основную часть которых составляет обычно сернистый цинк, активированный медью, наносят указатели и подписи на улицах.

Освещение — очень важная, но не единственная область применения холодного свечения.

Как показали исследования, каждое люминесцентное вещество светится при облучении особым цветом. По спектру люминесценции можно поэтому производить количественный и качественный анализ. Сейчас этот метод, впервые разработанный ученицей Вавилова М. А. Константиновой-Шлезингер, получил чрезвычайно широкое распространение. Люминесцентный анализ — исключительно чувствительное средство для определения чистоты продуктов, контроля качества, выявления всевозможных дефектов продукции и фальсификации.

В ряде случаев этот метод позволяет химикам обнаруживать примеси в концентрации, равной миллиардной доли процента. Его применяют геологи при поисках полезных ископаемых: нефти, редкоземельных элементов и др. Используется люминесцентный анализ и для проверки качества продовольственных и сельскохозяйственных продуктов.

Люминесцентная дефектоскопия нашла себе широкое применение для обнаружения невидимых глазу пор и трещин в изделиях из металлов, стекла, пластмасс, керамики.

Нет ничего проще этого способа контроля. Проверяемая деталь окунается в жидкую смесь, состоящую из люминофора и органического растворителя. Если деталь велика, жидкость наносят на ее поверхность при помощи щетки или пульверизатора. Раствор проникает в самые тонкие трещины и поры и заполняет их. Люминесцирующее вещество после этого устраняется с поверхности детали, а изделие в темноте подвергается ультрафиолетовому облучению. Брак обнаруживается моментально: люминофор, оставшийся в местах пороков, превращает невидимые лучи в видимые, и трещины начинают светиться, отчетливо выдавая места изъянов, невидимые даже при помощи микроскопа.

Все более широкое применение и в самых разнообразных областях находят себе экраны из люминофоров для обнаружения всевозможных электромагнитных радиации: гамма-лучей, лучей Рентгена, ультрафиолетовых и инфракрасных, а также для так называемой корпускулярной радиации — лучей, состоящих из мельчайших частиц вещества: электронов, нейтронов, протонов и так далее.

Несколько лет назад химические заводы начали вырабатывать органические люминофоры-отбеливатели для нужд текстильной и бумажной промышленности. Здесь использован эффект «оптического отбеливания» не вполне белых материалов: волокон, тканей, бумаги, фотобумаги и т. п. Материал красят люминесцентным красителем; под действием ультрафиолетовых лучей, находящихся в составе дневного света, материал начинает люминесцировать, и мы видим идеально белую окраску.

Многообещающим является способ защиты многих органических материалов — пластмасс, искусственного и синтетического волокна, лаков, красок и т. д. — от старения под влиянием ультрафиолетовых лучей, входящих в состав дневного света. Внутрь материала вводится — или наносится на его поверхность — люминофор, назначение которого — «смягчать» жесткие ультрафиолетовые лучи и отсылать, «высвечивать» их обратно.

Люминесцентные кристаллы сейчас широко применяются для исследования ядерных излучений. Частицы вещества и кванты, возникающие при ядерных реакциях, способны вызывать в кристаллофорах вспышки свечения — так называемые сцинтилляции. По числу подобных вспышек можно хорошо судить об интенсивности излучения. Сцинтилляционные счетчики ядерного излучения обладают рядом преимуществ перед счетчиками многих систем: первые значительно чувствительнее и позволяют определять не только число частиц, но и их энергию. Недавно член-корреспондент АН СССР Евгений Константинович Завойский разработал люминесцентную камеру, которая позволяет наблюдать процессы преобразования элементарных частиц.