Если подвергнуть полимеры при низких температурах (обычно при 77 К) действию проникающей радиации, а потом нагревать, то некоторые из них будут излучать свет в видимом диапазоне. Это яв­ление получило название радиотермолюминесценции (РТЛ). Время высвечивания молекул при РТЛ, как и вообще при люминесценции, очень мало (порядка 10~10с).

Применение метода РТЛ включает в себя три операции: облу­чение исследуемого образца при низкой температуре, последующий плавный разогрев облученного образца и одновременно с ним ре­гистрацию свечения. При облучении веществ происходит захват электронов и «дырок» ловушками, которыми являются различные дефекты структуры полимеров. Роль наиболее глубоких ловушек играют примесные атомы и молекулы. Высвобождение зарядов из ловушек может происходить термическим или оптическим способом. При рекомбинации зарядов возможна люминесценция облученного вещества. В зависимости от способа активации зарядов различают­ся термо-, фото - и другие виды люминесценции.

На температурной зависимости интенсивности РТЛ могут воз­никнуть один или несколько максимумов, что указывает на наличие одного или нескольких типов ловушек в данном облученном веще­стве. Для неорганических веществ эти максимумы в общем случае не связаны с их молекулярной подвижностью. Характерной особен­ностью РТЛ органических веществ, в первую очередь полимеров, является то, что максимумы свечения на кривой РТЛ находятся в тех интервалах температур, где имеют место различные кинетиче­ские и структурные переходы, обусловленные размораживанием подвижности отдельных звеньев и сегментов макромолекул, а так­же молекулярным движением в некристаллических и кристалличе­ских областях полимера. Интенсивность РТЛ существенно увеличи­вается, когда возникает подвижность отдельных частей макромоле­кул. При этом характер температурной зависимости интенсивности РТЛ связан с особенностями структуры полимеров и термомеханй - ческой предыстории образцов [9.1]. Для некристаллических полиме­ров на графиках зависимости интенсивности / излучения от темпе­ратуры появляются максимумы в областях кинетических переходов. В случае кристаллических полимеров соответствующие макси­мумы на кривых I = f(T) появляются в областях кинетических и фа* зовых переходов, а также и полиморфных превращений.

Метод РТЛ позволяет изучать механизм радиолиза полимеров и явления термолюминесценции, а также типы ловушек и особенно­сти захвата зарядов. С помощью метода РТЛ можно определять значения температур структурных переходов (температуры стекло­вания, плавления и т. д.) в интервале 77—300 К и производить ана­лиз формы максимумов на кривой высвечивания РТЛ, что дает воз­можность оценить характер структурного перехода. Можно также определять энергию активации процесса молекулярного движения, так как максимумы, расположенные в области релаксационных переходов, при увеличении скорости разогрева смещаются в сторо­ну высоких температур. Метод РТЛ позволяет исследовать степень однородности двухкомпонентных смесей высокомолекулярных со­единений и определять, совместимы или не совместимы разные по­лимеры. С помощью метода РТЛ можно производить также анализ многокомпонентных смесей полимеров, содержащих низкомолеку­лярные наполнители.