Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Классификация люминофоров по виду поглощаемой энергии.

Акту люминесценции предшествует акт поглощения энергии.

Люминофоры, возбуждаемые ультрафиолетовым видимым или инфракрасным светом, называются фотолюминофорами , а, соответствующая этому виду люминесценция – называется фотолюминесценцией .

Рентгенолюминофоры – это люминофоры, которые эффективно поглощают и возбуждаются рентгеновскими лучами.

Радиолюминофоры наиболее эффективно поглощают и возбуждаются: α – β – γ – лучами.

Катодолюминофоры – это люминофоры, светящиеся под воздействием потока электронов.

Электролюминофоры – вещества, эффективно излучающие при поглощении энергии электрического поля. Они подразделяются на люминофоры постоянного поля и люминофоры переменного поля.

Хемолюминофоры – вещества, использующие в качестве источника энергию химических реакций. Соответствующая им люминесценция, называется хемолюминесценцией .

Люминофоры предназначены для использования в приборах или устройствах определенного типа. К таким устройствам относятся: люминесцентные лампы, экраны телеприемников, мониторы компьютеров, счетчики квантов, рентгеновские усиливающие экраны и т.д.

Эти приборы должны по своим характеристикам удовлетворять определенным требованиям или стандартам, в том числе требованиям по светотехническим параметрам. Для достижения параметров прибора необходимо применять люминофоры с требуемым набором свойств, и, следовательно, предъявлять к люминофорам специальные требования.

Такие технические требования разрабатываются изготовителями приборов и в обязательном порядке согласовываются с изготовителем люминофоров. Они фиксируются в документе, который называется «Технические условия».

Рассмотрим наиболее важные и применяемые из них.

Экраны телеприемников, люминесцентные лампы или другое устройство должны иметь хорошие яркость, цвет, четкость изображения. Эти параметры устройства определяются конструкцией прибора и, в большей степени, свойствами люминофора

Одним из основных параметров является яркость свечения. Люминофор преобразует энергию с каким-то коэффициентом полезного действия. Доля поглощенной мощности, выделяемая в виде света, называется энергетическим выходом или эффективностью. Отношение величины излучаемого светового потока к падающей на него мощности называется светоотдачей люминофора. Она измеряется в люменах/Ватт (lm/W).

В случае фотолюминесценции мощность, поглощаемую и излучаемую люминофором можно выразить числом фотонов или квантов света. Отношение числа квантов света излучаемых в единицу времени к числу поглощенных за это время квантов называется квантовым выходом люминесценции. Энергия испускаемого кванта, как правило, всегда меньше энергии поглощаемого кванта (правило Стокса). Следовательно, излучение всегда находится в более длинноволновой области спектра, чем поглощение. Так как в реальных кристаллах излучение и поглощение не монохроматично, то возможно перекрытие длинноволновой части спектра поглощения и коротковолновой части спектра излучения. Однако, среднее значение энергии поглощения всегда выше среднего значения энергии люминесценции.

Основным энергетическим параметром технических условий является относительная яркость или интенсивность люминесценции . Это яркость или интенсивность испытуемого образца, измеренная относительно стандартного образца. При этом потребитель и изготовитель люминофора имеют одинаковые стандартный образец, методику испытаний и аппаратуру для проведения испытаний.

Цвет люминесценции определяется спектральным составом излучения. Спектральный состав описывается зависимостью спектральной плотности излучения от длин волны, либо от энергии фотона. В технические условия вносят такие спектральные параметры как положение максимума длины волны излучения, полуширину максимума излучения или определенную интенсивность излучения при фиксированных длинах волн.

Для некоторых типов приборов необходимо достижение определенных кинетических характеристик люминесценции: время спада интенсивности излучения до определенного уровня, или время возрастания интенсивности излучения до определенного уровня. В технические условия к таким люмиофорам вводится параметр «послесвечение» - время спада интенсивности излучения до определенного уровня.

Кроме уже рассмотренных параметров есть еще ряд параметров, необходимость введения которых, обусловлена требованиями к прибору по контрастности и разрешающей способности экрана. К ним относятся требования к коэффициентам отражения люминофора при определенных длинах волн и требования к размеру частиц или гранулометрическому составу люминофоров. Способ нанесения люминофора на экран или подложку, способ изготовления устройства, условия эксплуатации люминофора в устройстве также приводят к необходимости введения дополнительных параметров в технические условия.

Пункт «гранулометрический состав » включает:

Средний размер частиц люминофора, мкм;

Массовая доля частиц размером менее D1мкм, % не более;

Массовая доля частиц размером менее D2 мкм, % не более.

Этот параметр определяется с учетом вида возбуждения, необходимой разрешающей способности и режимом работы экрана.

Параметр «седиментационный объем » - объем занимаемый единицей массы люминофора в суспензии определенного типа (см3/г).

Параметры «гидроемкость » или «маслоемкость » - количество воды или масла адсорбированных поверхностью единицы массы люминофора (мл/г).

Эти параметры характеризуют склонность частиц люминофора объединяться в объемные агломераты. Они также характеризуют склонность частиц люминофора к плотной и равномерной упаковке по поверхности подложки.

Параметр «потеря яркости » после отжига люминофора при определенной температуре (как правило 350-450 С) в вакууме, на воздухе или смеси газов, обусловлен технологией изготовления устройства.

Необходимость введения параметра «отсутствие посторонних включений и частиц светящихся иным цветом » в ТУ практически всех люминофоров очевидна.

1.5 Основные операции синтеза люминофоров .

Как мы уже знаем, люминофоры являются веществами, оптические свойства которых чрезвычайно сильно зависят от наличия примесных и собственных дефектов. Поэтому для достижения заданных светотехнических параметров необходимо тщательное соблюдение режимов технологических операций при синтезе люминофоров и использование сырья и вспомогательных материалов с малым содержанием примесей.

Помещения должны быть чистыми. Они имеют систему приточной и вытяжной вентиляции. Воздух, поступающий из приточной системы очищен от пыли.

Технологическое оборудование, например, реакторы, выпарные чаши, не должно быть источником загрязнения. Оно изготавливается из химически стойких сортов стали. Применяется футеровка эмалью или тефлоном. Термическое оборудование также не должно являться источником примесей, поэтому нагреватели и внутренняя футеровка печей, сушильных аппаратов изготавливаются из материалов устойчивых к воздействию высоких температур и компонентов газовой среды (атмосферы), в которой идет термообработка.

Одним из основных компонентов в производстве люминофоров является вода. К ней предъявляются жесткие требования по содержанию примесей. Например, массовая доля ионов железа не должна превышать величину 1*10 -6 %, меди – 1*10 -6 %, никеля – 1*10 -6 %, кобальта – 5*10 -6 %, органических веществ - 1*10 -2 %. Удельное электрическое сопротивление должно быть не менее 18 Мом. Для получения такой чистой воды применяются специальные методы очистки: ультрафильтрация, обратный осмос, электродиализ, дистилляция, очистка в ионообменных колоннах.

Применяемое сырье (исходные материалы) также должно быть чистым. Как правило, в производстве люминофоров используют реактивы следующих квалификаций:

Особочистые (ос.ч),

Химически чистые для люминофоров (хч/дл),

Химически чистые (х/ч),

Чистые для анализа (ч.д.а.).

Реактивы более низкой квалификации должны подвергаться дополнительной очистке.

Рассмотрим последовательность технологических операций или технологических стадий, применяемых в производстве люминофоров.

1. Подготовка основных и вспомогательных материалов и оборудования. Эта стадия включает: уборку помещения, промывку и очистку оборудования, выбор исходных материалов требуемой квалификации.

2. Приготовление растворов. На этой стадии изготавливаются растворы тех реактивов, которые применяются в жидком виде. Как правила это растворы активатора, соактиватора, плавней (минерализаторов) или основных материалов. На этой стадии возможна доочистка материалов, например методами перекристаллизации, экстракции или фильтрации.

3. Осаждение или соосаждение. На этой стадии из растворов получают, например, оксалаты, сульфиды, гидроксиды, фторида или фосфаты материалов, которые являются основой люминофора. В случае соосаждения полученные полуфабрикаты в своем составе содержат и активатор. В ходе выполнения контролируется полнота осаждения.

4. Приготовление шихты (смеси). Операция включает тщательное смешивание полуфабрикатов (полупродуктов), или исходных материалов, растворов активатора, минерализатора и сушку смеси, в том случае, если применяются растворы. Иногда эта операция заключается только в смешивании сухих материалов. На этой стадии смесь контролируется на соответствие рецептуре.

5. Подготовка шихты к термообработке . На этой стадии проводят взвешивание шихты или ее части, снаряжение (наполнение) тиглей, кювет, ампул или иных контейнеров шихтой и вспомогательными материалами, которые необходимы для создания требуемой среды (атмосферы) в процессе термообработки (прокаливания) шихты.

6. Термообработка (прокаливание) Эта операция проводится в печах при температурах, лежащих в диапазоне 750 -1800 С. На этой стадии контролируется температура, время (длительность) и состав газовой атмосферы.

7. Разбраковка. После охлаждения контейнера, в котором проводили прокалку, полученный материал – люминофор осматривают под УФ излучением и вручную удаляют посторонние включения или части прокаленной шихты, которые не светятся или светятся отличающимся от требуемого цветом.

8. Просев (мокрый просев ). Люминофор просевают через крупное сито из капроновой ткани для того, чтобы разрушить не прочные образования – комки. Эта операция облегчает удаление минерализатора на следующей стадии.

9. Отмывка. На этой стадии осуществляется удаление минерализаторов (плавней) из состава люминофора. Как правило для отмывки используют дистиллированную или деионизованную воду, иногда органические растворители – этиловый спирт, ацетон, октан и т.п. Отмывку проводят в реакторах с мешалкой. Перемешивают не менее 20 – 30 минут, затем дают осесть твердой части суспензии. Промывочную жидкость декантируют. Операцию повторяют 3 – 5 раз. На этой стадии контролируется рН суспензии и иногда, концентрация некоторых элементов.

10. Дезагрегация. Целью операции является разрушение агломератов, которые образовались при прокаливании люминофора. Операцию проводят в реакторе с мешалкой. К суспензии люминофора в воде при перемешивании добавляют поверхностно-активное вещество (ПАВ), - соединение обладающее создавать на поверхности частиц люминофора заряд. Частицы, образующие агломерат, отталкиваются друг от друга за счет возникновения потенциала на поверхности. Одноименный заряд на поверхности частиц препятствует образованию повторных агломератов. При этом на люминофор оказывают и механическое воздействие различными способами. Наиболее распространенным способом является перемешивание суспензии, в которую помимо ПАВ добавлены шары из легкого материала, например, полиметилметакрилата. Механическое разрушение агломератов в суспензии может осуществляться также воздействием ультразвука с частотой 18-20 кГц, либо путем пропускания суспензии через распылительную форсунку. После проведения дезагрегации проводят отмывку суспензии от избытка ПАВ путем 2-3-х кратной отмывки деионизованной водой. На этой стадии контролируется параметр «Седиментационный объем». Чем он меньше, тем успешнее прошла дезагрегация.

11. Классификация или разделение частиц по размерам. Цель операции – удаление частиц с размером больше или меньше заданного. Операция проводится несколькими методами. Наиболее простой метод – просев через сито с заданным размером отверстий. Частицы требуемого размера можно выделить методом седиментации – осаждения. Водную суспензию перемешивают, затем останавливают мешалку, и дают осесть части суспензии. Частицы большего размера оседают на дно реактора в первую очередь. Частицы, которые не осели, передаются в другой реактор. Разделение частиц по размерам можно проводить в восходящем потоке жидкости или газа. Для разделения частиц по размерам также применяют и гидроциклон. Контролируемый параметр – гранулометрический состав.

12. Модифицирование поверхности. Цель операции – нанесение на поверхность частиц люминофора модифицирующего покрытия, которое решает задачи повышения термостойкости, гидролитической устойчивости, уменьшения повторной агломерации люминофора, увеличения срока службы люминофора в приборах. Для этого на поверхность частиц наносят тонкий слой соединения имеющего, например, высокую температуру плавления. Это могут быть силикаты, алюминаты металлов. Как разновидность модифицирования для люминофоров неустойчивых к воздействию влаги применяют капсулирование – нанесение на поверхность частиц сплошного слоя, например легкоплавкого стекла.

13. Отмывка. В том случае, если модифицирование проводили в суспензии, люминофор отмывают от избытка компонентов модифицирующего покрытия деионизованной водой или какой-либо другой жидкостью.

14. Фильтрация. Частицы люминофора отделяют от жидкости с применением нутч-фильтров, барабанных вакуумных фильтров, центробежных фильтров.

15. Сушка. Люминофор сушат при 80-150 С с применением сушильных шкафов, вращающихся сушильных печей, вакуумных сушилок.

Определение по Вавилову С.И.: люминесценцией называется избыточное излучение относительно теплового излучения данного тела при той же температуре, если это избыточное излучение обладает длительностью, превышающей период световых колебаний. Первая часть определения отделяет излучение люминесценции от теплового и дана Видеманом, вторая - от других видов неравновесного излучения, обладающих малой инерционностью (комбинационное рассеяние, отражение света, излучение Вавилова-Черенкова, возникающее при движении заряженных частиц со скоростью, превышающей фазовую скорость света), которые также соответствуют первой части - определению Видемана. Вторую часть определения дают также так:…, если длительность этого свечения более 10 -12 секунды.

Для возникновения люминесценции к веществу необходимо либо подводить энергию, либо эта энергия высвобождается в самом веществе благодаря протеканию каких-либо (иногда очень сложных) химических реакций, как это часто бывает в живой природе. Однако в отличии от теплового излучения, при люминесценции возбуждение (оптическое, частицами или химическими реакциями) затрагивает лишь очень ограниченное число степеней свободы и не «размазывается» по другим. Поэтому люминесцентное излучение имеет значительно более узкий спектр, а его интенсивность на много порядков может превышать интенсивность теплового излучения при той же температуре.

Способностью люминесцировать обладают многие вещества, находящиеся в разных состояниях - газы, пары, растворы, твёрдые (аморфные и кристаллические) вещества. Специально синтезированные вещества, способные люминесцировать, называются люминофорами: кристаллические неорганические - кристаллофосфорами, органические - люминорами. Слова фосф о р (не фо сфор) илюминофор , как исветофор , в буквальном смысле означают светоноситель, только в первом случае первая часть слова дана на греческом языке, во втором - на латинском, в третьем - на русском.

Некоторые авторы люминесценцию разделяют на флуоресценцию (свечение, прекращающееся сразу после прекращения возбуждения) и фосфоресценцию (свечение, продолжающееся заметный промежуток времени после выключения возбуждения). Это неправильно из современных представлений, т.к. экспериментально доказано, что все люминесцирующие вещества после прекращения возбуждения обладают послесвечением. Поэтому такое разделение чисто условное.

Виды люминесценции

фотолюминесценция - возбуждение фотонами;

катодолюминесценция - возбуждение электронами;

рентгенолюминесценция - возбуждение излучением с λ < 1нм;

корпускулолюминесценция - возбуждение α - частицами (протонами);

электролюминесценция - возбуждение в электрическом поле;

термолюминесценция - высвобождение энергии при нагреве вещества, предварительно облучённого при низких температурах;

трибо- или механолюминесценция - при раскалывании или растирании твёрдого вещества;

радиолюминесценция - под воздействием γ- излучения (тритиевые неэлектрические источники света);

хемилюминесценция - при химических реакциях (неэлектрические источники света);

биолюминесценция - при химических реакциях в живых организмах;

радикалорекомбинационная люминесценция - под воздействием энергии, высвободившейся при образовании молекул из отдельных радикалов;

адгезолюминесценция - при освобождении энергии адгезии (при отрыве липкой ленты от поверхности - перцовый пластырь);

сонолюминесценция - люминесценция в жидкости под воздействием ультразвука (высвобождение энергии кавитации - схлопывание пузырьков);

кандолюминесценция - свечение люминофоров в пламени свечи (близка к п.11);

антистоксовая люминесценция - не соответствующая закону Стокса (см. ниже);

ионолюминесценция - возбуждение ионами;

инжекционная люминесценция - при инжектировании электронов в активную зону полупроводников (полупроводниковые светодиоды и лазеры).

Физика образования люминесценции при фотовозбуждениии

В соответствии с квантовой теорией света - при возбуждении люминофора происходит возбуждение атома (иона) активатора (перевод электронов на более высокие энергетические уровни). При возвращении электронов (атомов) в основное состояние происходит излучение энергии. Если поглощение и излучение энергии происходит внутри иона активатора, вошедшего в кристаллическую решетку основы люминофора, то такие люминофоры называются характеристическими - большинство ламповых люминофоров. Характерными признаками этих люминофоров являются отсутствие у них фотопроводимости и экспоненциальный закон затухания.

Другой класс люминофоров (сульфидные и селенидные) - в них поглощение энергии может происходить не только активаторами, но и основой люминофора, затем энергия, поглощённая основой люминофора, передаётся ионам активатора. Процесс передачи осуществляется переносом электронов и дырок, а излучение происходит в результате рекомбинации свободных электронов с любым центром свечения (ион активатора в кристалле основного вещества). Это люминофоры рекомбинационного типа - они обладают фотопроводимостью и имеют сложный процесс затухания люминесценции (экспоненциальная + гиперболическая части). У этих люминофоров наблюдается внутренний фотоэффект, изменяется электропроводность и и величина диэлектрической проницаемости. Максимум проводимости совпадает с максимумом возбуждения люминесценции (при одной λ), т.е. существует тесная связь между фотопроводимостью и люминесценцией. Эти люминофоры являются полупроводниками, поэтому для объяснения их теории привлекается зонная теория твёрдого тела.

В твёрдом теле, согласно квантовой теории, взаимодействие атомов в кристаллической решетке приводит к расщеплению энергетических уровней атомов на подуровни, число которых равно числу взаимодействующих атомов. Совокупность таких подуровней образует энергетическую зону. В зависимости от того насколько были заполнены уровни электронами при образовании зоны, она может быть незаполненной, частично заполненной и заполненной. Заполненная зона называется валентной, незополненная - зоной проводимости, в ней электроны могут свободно перемещаться. Эти зоны разделены промежутком, в котором переходы запрещены, - это запрещённая зона шириной несколько эВ.

Рис.1 Зонная схема электронных переходов в люминофорах рекомбинационного типа: I- валентная зона,II- запрещённая зона,III- зона проводимости, А 1 - основной уровень активатора, А 2 - возбуждённый уровень активатора, Л - уровунь электронной ловушки.

е примесей (активаторов) приводит к местным нарушениям в решетке кристаллов и созданию условий для образования энергетических уровней в запрещённой зоне. В запрещённой зоне, кроме уровней активатора, существуют уровни захвата (ловушки Л), связанные с образованием различных дефектов в решетке и с введением в неё некоторых примесей - они (их может быть несколько) могут иметь различную глубину.

При возбуждении люминофора энергия может поглощаться как на уровнях активатора, так и в основном веществе люминофора, в первом случае - электрон переходит с уровня А1 на уровень А2 (переход 1) и излучается фотон (переход 2), электрон возвращается на основной уровень. Электроны могут перейти с возбуждённого уровня в зону проводимости (переход 3) и могут быть захвачены ловушками (переход 4). Переход из ловушки снова в зону проводимости может быть осуществлён только при нагревании или возбуждении ИК-излучением (переход 5). При этом электроны могут быть снова захвачены ловушками или перейти на уровень активатора (переход 6) и рекомбинировать с центром свечения - возникает излучение (переход 2). При поглощении основой электроны переходят из валентной в зону проводимости (переход 7). Образованные в валентной зоне дырки могут перейти на уровень активатора и создать в нём положительные заряды - в этом случае излучение происходит при рекомбинации электронов из зоны проводимости и дырок на уровне активатора.

Из приведённой схемы электронных переходов следует, что в результате возбуждения центры люминесценции могут быть ионизованы, а оторванные из них электроны захвачены в ловушки. После выключения возбуждения электроны постепенно освобождаются с ловушек и рекомбинируют с ионизованными центрами. Этим объясняется явление послесвечения.

Законы люминесценции

1. Закон Стокса. Длина волны люминесценции больше длины волны возбуждающего излучения: λ люм ≥ λ возб. Содержание закона Стокса было раскрыто Эйнштейном - часть энергии возбуждающего излучения трансформируется во внутреннюю энергию люминесцирующего тела. Нарушение закона Стокса указывает на возможность обратного перехода внутренней (тепловой) энергии тела в энергию излучения люминесценции. В этом энергетический смысл закона Стокса (Эйнштейн это показал с позиций квантовой теории).

2. Правило Ломмеля . Полоса излучения люминесценции в целом, а также максимум интенсивности в ней должны быть всегда смещены в красную сторону спектра по отношению к полосе поглощения и её максимуму. В отличие от закона Стокса правило Ломмеля относится не к отдельному элементарному акту, а к излучению в целом.

3. Два положения С.И. Вавилова определяют современную формулировку закона спектрального преобразования света в процессе люминесценции:

а). Энергетический выход люминесценции не может превышать1: η эн ≤ 1 ;

б). При антистоксовом возбуждении , т.е. при ν возб < люм, где люм - среднее значение в полосе излучения,η эн должен убывать с возрастанием люм - ν возб и тем быстрее, чем ниже температура тела.

4. Правило зеркальной симметрии спектров поглощения и люминесценции Лёвшина. Лёвшин установил закономерность - нормированные (к одному максимуму) спектры поглощения и люминесценции в функции ν, зеркально симметричны относительно прямой, перпендикулярной оси частот при прохождении этой прямой через точку пересечения кривых обоих спектров. Это правило хорошо соблюдается для люминесценции жидкостей.

Доказательство Л.Д. Ландау по п.3 а) : η эн < 1, т.к. энтропия монохроматического излучения равна 0, поэтому изменение энтропии при трансформации монохроматического излучения одной частоты в монохроматический свет другой частоты состоит лишь в изменении энтропии люминофора:ds=dQ/dt= (J погл +J люм)/T, гдеJ погл - интенсивность поглощённого света,J люм - интенсивность излучения люминесценции. Так какds≥ 0, то η эн =J люм /J погл ≤ 1. Таким образом, закон Вавилова следует непосредственно из общих положений термодинамики.

С.И. Вавилов также раскрыл спектральную зависимость выхода люминесценции: η эн ~ λ возб (с возрастанием λ возб η эн ).

Для характеристических люминофоров справедлив закон Вавилова, сформулированный для фотолюминесценции растворов: квантовый выход люминесценции не зависит от длины волны возбуждающего света.

Основные характеристики люминофоров

Спектры поглощения и возбуждения - зависимости относительной величины энергии, поглощённой люминофором от λ возб. Эти спектры определяются свойствами активатора (активаторов) и кристаллической решётки основы люминофора. Часть спектра, обусловленная поглощением активаторами, называется активаторной областью (полосой), а обусловленная поглощением в основе (решётке) - основной или фундаментальной полосой поглощения. Спектр поглощения состоит из спектра активного поглощения, вызывающего люминесценцию, и полосы поглощения, не приводящего к возникновению свечения. Спектр возбуждения - это спектр активного поглощения. В галофосфатах кальция (ГФК), активированныхSbиMnоснова поглощает излучение с λ < 150 нм и не превращает его в излучение люминесценции. В люминесцентных лампах (ЛЛ) излучение 253,7 нм поглощается толькоSb 3+ , а излучение 184,9нм -Sb 3+ иMn 2+ . РольSbдвояка - она является активаторомSb 3+ (обеспечивает излучение широкой полосы с максимумом 480 нм) и сенсибилизатором свеченияMn 2+ (полоса с максимумом 570 -590 нм). Спектр излучения ГФК приведён на рис. 2.

Спектр излучения - распределение энергии излучения (люминесценции) по длинам волн. Полосы излучения как правило широкие и только у люминофоров с РЗМ-активаторами - узкие. Причиной большой ширины полос излучения является воздействие ионов основной решётки на энергетические состояния ионов активатора. Спектр излучения зависит от химической природы активатора и основы люминофора и их взаимодействия, а если имеется несколько активаторов - то и от их взаимодействия (Sb,Mnв ГФК). Концентрация активатора влияет не только на интенсивность полосы, но и на положение полосы излучения (от концентрацииCuвZnS:Cuмаксимум полосы может быть в синей, зелёной или красной области).

Если имеется 2 активатора, а один из них - сенсибилизатор, то имеет место конкуренция полос обоих активаторов (Sb,Mnв ГФК) в зависимости от соотношенияSb:Mn. Спектры излучения могут зависеть от λ возб иI возб - тот жеZnS:Cu(при концентрацииCu0,02÷0,03 % увеличение интенсивности возбуждения приводит к изменению соотношения синей и зелёной полос). УZnS:Mn- при λ возб = 365нм излучается оранжевая полоса, а при λ возб = 313 нм - синяя полоса.

На спектр излучения влияет температура (Т), повышение Т приводит к следующим изменениям в спектре: 1) расширение спектра без изменения максимума (ZnO,Zn 2 SiO 4:Mn); 2) расширение спектра и смещение максимума в длинноволновую область (ZnS:Ag); 3) смещение спектра излучения в коротковолновую область (MgWO 4); 4) перераспределение интенсивности полос - (ZnBe) 2 SiO 4:Mn. Характер зависимостиI люм = φ(Т) определяется составом основы люминофора, химической природой активатора и присутствием так называемых « гасителей» люминесценции. При повышении Т (в определённом интервале Т) происходит ↓I люм - температурное тушение люминесценции. Люминофоры для ламп ДРЛ выбираются с учётом температуры внешней колбы.

Квантовый выход люминесценции

В кв =N л /N п, гдеN л - число излученных квантов,N п - число поглощённых квантов.

Энергетический выход люминесценции

В эн = Е л / Е п, где Е л - энергия люминесценции, Е п - поглощённая энергия. Эта величина характеризует полноту преобразования энергии и зависит от потерь на тепло. Связь В эн и В кв можно выразить формулой:

В эн = Е л / Е п = (ην л N л) / (ην п N п) = (ν л /ν п) В кв = (λ п /λ л) В кв, (1) где ν л /ν п - отношение частот фотона люминесценции и поглощённого фотона, λ п /λ л - отношение длин волн. Это выражение говорит о том, что В эн растет с приближением полос излучения и поглощения.

Значения величин В эн и В кв зависят от состава и технологии изготовления люминофора, при этом очень большое влияние оказывает присутствие посторонних примесей и концентрация активатора, а также условия возбуждения и температура. Для ртутных ЛЛ низкого давления В эн мал из-за большой разницы λ возб (254 и 185 нм) и λ люм. Для безртутных ЛЛ (разряд в инертных газах) В эн ещё меньше. В эн можно повысить при применении вместо ртутиCd(326 и 224 нм), но при этом возникают большие проблемы с получением оптимального давления паровCd(~ 1 Па).

Разгорание и затухание люминесценции

Законы разгорания и затухания люминесценции различны для разных люминофоров. У характеристических люминофоров разгорание может происходить постепенно и выходить на стационарное положение. Затухание у большинства люминофоров происходит по экспоненциальному законуI t =I o e - t /τ , гдеI o - интенсивность в начальный момент после прекращения возбуждения,I t - интенсивность в моментt, τ - время жизни атома активатора в возбуждённом состоянии.

Время затухания не зависит от интенсивности возбуждения и Т. По экспоненциальному закону затухают люминофоры на основе фосфатов, силикатов, арсенатов, германатов. Характеристические люминофоры с 2 активаторами (ГФК:Sb,Mn) затухают так: свечение каждого активатора затухает по экспоненциальному закону. Для некоторых характеристических люминофоров затухание сначала экспоненциальное, а затем описывается гиперболой (силикат цинка, активированныйMn)

У люминофоров рекомбинационного типа кривая разгорания имеет ряд особенностей: 1)I o тем больше, чем большеI возб, 2) время достижения состояния насыщения при постоянном возбуждении у рекомбинационных люминофоров значительно больше, чем у характеристических, 3) разгорание на начальной стадии близко к экспоненциальному закону:I люм ~ ~I возб (1-e - t /τ), при этом τ = φ(I возб), τ↓ приI возб .

Затухание у этих люминофоров имеет сложный характер, так как свободные электроны могут перемещаться по кристаллу и рекомбинировать с любым ионизованным центром или локализоваться в ловушках. Теоретически это выражается формулой гиперболы 2-го порядка: I t = =I o / (1+at) 2 . У реальных люминофоров закон затухания отклоняется от этого типа: сначала экспонента, а затем по эмпирической формуле Беккереля -I t =I o / (1+at) n , где 1

Запасание светосуммы . Зная законы разгорания и затухания можно определить так называемые светосуммы по разгоранию и по затуханию (на рис.3 -L р иL з, соответственно),L р - запасаемая энергия,L з

Кривые термовысвечивания

Длительность послесвечения люминофора зависит от числа ловушек, их глубины и от числа электронов, находящихся на ловушках. Исследовать свойства электронных ловушек можно методом термического высвечивания (термовысвечивания), который заключается в следующем. Люминофор охлаждают до температуры жидкого азота или жидкого гелия и при этой температуре возбуждают светом - при этом электроны, попавшие в процессе возбуждения на ловушки, локализуются на них. Затем источник возбуждения выключают и начинают нагревать люминофор с определённой постоянной скоростью β - при некоторой температуре наблюдается резкое увеличение I люм. Это обусловлено сообщением люминофору энергии, достаточной для того, чтобы освободить электроны с ловушек определённой глубины. Эти электроны рекомбинируют с центрами люминесценции, что приводит к вспышке люминесценции при данной температуре. Таким образом на кривой зависимостиI люм = φ(Т) - кривой термовысвечивания (КТ) - появляются ряд максимумов . Зная температуру вспышки можно определить глубину ловушки из уравнения: (βЕ)/(kT 2) =se - E / kT , гдеs- постоянная, зависящая от типа люминофора. При β = 0,01 град/сек Е ≈ Т/400. Площадь, ограниченная КТ и осью абсцисс, пропорциональна числу электронов, запасённых в ловушках.

На КТ сильно влияют чистота исходных материалов и способ изготовления люминофоров, а также условия проведения опыта: скорость нагревания, длительность возбуждения в замороженном состоянии, промежуток времени между возбуждением и началом нагрева, I возб. Спектр излучения и КТ люминофора подобны, т.е. максимумы связаны с активатором.

Снижение светового потока в процессе работы ЛЛ

Зависимость Ф л = φ (t) происходит за счёт следующих факторов: а) фотолитического разрушения люминофора (при наличии конкурирующего действия излучения с λ = 185 нм - образование центров окраски, и излучения с λ = 254 нм - восстановление центров свечения); б) взаимодействие люминофора с наполнением ЛЛ (парыHg, примесные газы, продукты распыления элементов электродных узлов ЛЛ; в) комбинации эффектов по пунктам а и б.

Лоури и Батлер для изменения во времени световой отдачи (η л) ЛЛ приводит формулу: η л (t) = А е -α t + В е -β t + С е -с t , где А, В, С, α, β, с - постоянные . Первый член формулы характеризует ↓ η л при взаимодействии люминофора с активными примесями в газовой фазе (в течение нескольких часов), второй член - взаимодействие люминофора с подложкой (~ 100 часов), третий член - фотохимическое разложение люминофора при облучении, особенно излучением линии 185 нм.

Гугель Б.М. показал, что изменение η л различных люминофоров протекает по логарифмическому закону: η ло - η л t = ∆η л =ln(Akt+1)/k, гдеAиk- постоянные. Этот закон выводится из предположения, что под влиянием УФС - излучения (185 нм) образуется оптически активный слой толщинойxиз ионовSb, блуждающих по кристаллу, при этомx= α ∆η л, аdx/dt= А 1 е - k 1 x ,где А 1 - коэффициент, пропорциональныйI 185 ,k1- коэффициент поглощения для линии 185 нм.

Воздействие излучения с λ = 185 нм на люминофор приводит к восстановлению Sbс одновременным выделением О 2 . Если О 2 отводится (под откачкой), то реакция восстановления продолжается, т.е. постоянно наращивается (реакция начинается у поверхности - быстрый процесс и затем определяется скоростью диффузииSbиз объёма. За 12÷15 часов под вакуумом в процессе такого фотолиза спад яркости люминофора составляет 15 % и дальше продолжается. При фотолизе без откачки спад составляет 7÷8 % за несколько часов, затем процесс стабилизируется.

Присутствие Н 2 , Н 2 О в ЛЛ приводит к переносу О 2 , образующегося в результате фотолиза люминофора, в приэлектродную область, где О 2 поглощается Ва с образованием ВаО. Гугель Б.М. даёт следующую формулу для спада светового потока (∆Ф): ∆Ф = ∆Ф м +ln(Akt+1)/k, где ∆Ф м - мгновенная потеря (~ за 10 минут). Значения коэффициентов для разных газовых смесей следующие.

Ar 0 0,15 0,053

Ar+2.5%CH 4 11,6 0,124 0,097

При введении Н-содержащих примесей в разряд ЛЛ образуются атомы Н, проникающие в приповерхностный слой люминофора и восстанавливающие Sb-центры свечения до атомного состояния, при этом происходит уничтожение центров свечения с соответствующей потерей Ф л (~ 10 минут - мгновенные потери). Атомы Н также адсорбируются на поверхности люминофора, что приводит к увеличению адсорбционной способности его в отношенииHg.

ЛЮМИНОФОРЫ (от латинского lumen, родительный падеж luminis - свет и греческого phoros - несущий), синтетич. вещества, способные преобразовывать различные виды энергии в световую - люминесцировать. По типу возбуждения подразделяются на фото-, катодо-, электро-, рентгено-, радио-, хемилюминофоры и др. (см. также Люминесценция, Хемилюминесценция).

Неорганические ЛЮМИНОФОРЫ (фосфоры). Их свечение может быть обусловлено как свойствами вещества основы, так и наличием примесей - активаторов, которые образуют в основные веществе центры свечения, соактиватора и сенсибилизатора. Концентрация активатора обычно составляет 10 -1 -10 -3 %. Существуют самоактивир. ЛЮМИНОФОРЫ, не содержащие активаторов, например CaWO 4 .

ЛЮМИНОФОРЫ обозначают формулой основы с указанием активатора и сенсибилизатора, часто соактиватора, например ZnS: Ag, Ni; вещество после знака ":" - активатор, соактиватор или сенсибилизатор. Большинство неорганическое ЛЮМИНОФОРЫ имеет кристаллич. структуру и относятся к кристаллофосфорам.

Требования к ЛЮМИНОФОРЫ - яркость и цвет свечения, длительность послесвечения, дисперсность, термостойкость и др. - определяются параметрами устройств, в которых их применяют.

ЛЮМИНОФОРЫ обычно используют в виде относительно тонких поликристаллич. слоев (1-100 мкм), наносимых на внутр. поверхность светящихся - экранов электровакуумных приборов. Состав некоторых фото- и катодолюминофоров и области их применения представлены в таблице.

Фотолюминофоры возбуждаются оптический излучением в диапазоне от вакуумной УФ до ближней ИК области. наиболее широкое применение фотолюминофоры находят в люминесцентных лампах низкого давления. В лампах для общего освещения используют галофосфат Са -3[Са 3 (РО 4) 2 ]* Са(Сl, F) 2: Sb, Mn, в лампах высокого давления с исправленной цветопередачей - смеси на основе фосфатов и силикатов, излучающие в синей, зеленой и красной областях спектра. Свечение возбуждается резонансной линией Hg с l = 253,7 нм. Световая отдача (отношение светового потока лампы к мощности) ламп с галофосфатным ЛЮМИНОФОРЫ составляет 85 Лм/Вт, ламп со смесями - от 50 до 60 Лм/Вт. Созданы лампы "нового поколения" с ЛЮМИНОФОРЫ на основе РЗЭ (алюминаты, фосфаты и др.), сочетающие высокую светоотдачу (~ 95 Лм/Вт) с высоким качеством цветопередачи. Фотолюминофоры применяют для исправления цветности ламп высокого давления, ламп, излучающих в УФ области, и т.д. (см. табл.).

Катодолюминофоры возбуждаются пучком электронов; используются в экранах кинескопов, в электронных микроскопах, электроннолучевых и радиолокац. установках.

В кинескопах цветного изображения применяют ЛЮМИНОФОРЫ с синим (l макс 455 нм), зеленым (l макс 525 нм) и красным (l макс 612 и 620 нм) цветом свечения. Их наносят на экран кинескопа в виде точек, расположенных треугольником, или чередующихся полос. Суммарный цвет изображения получается при сложении трех цветов свечения нанесенных ЛЮМИНОФОРЫ и зависит от соотношения их яркостей. Для получения хорошей цветопередачи цвет свечения исходных ЛЮМИНОФОРЫ должен быть по возможности более насыщенным, для чего поверхность "синего" ЛЮМИНОФОРЫ пигментируют СоАl 2 О 4 , а "красного" - Fe 2 O 3 .

* При напряжении 6 кВ. ** При напряжении 14 кВ. *** При напряжении 12 кВ.

Покрытие кинескопов черно-белого изображения состоит из смеси ЛЮМИНОФОРЫ, имеющих синий и желто-зеленый (l макс 560 нм) цвет свечения, обеспечивающих в целом белый свет свечения кинескопа. Для повышения контрастности используют пигментирование "синего" ЛЮМИНОФОРЫ красителем.

Электролюминофоры возбуждаются переменным или постоянным электрический полем. Hаиболее распространенные электролюминофоры - ZnS: Сu и Zn(Cd)S(Se) : Сu. В зависимости от введенного дополнительно к Сu соактиватора (Сl, Аl, Вr, Са или Mn) получают ЛЮМИНОФОРЫ, обладающие голубым, зеленым, желтым, оранжевым и красным цветом свечения.

Рентгенолюминофоры возбуждаются рентгеновскими лучами; применяются при рентгенологич. обследованиях человека и в пром. дефектоскопии. ЛЮМИНОФОРЫ CaWO 4 нашел применение в мед. экранах, пром. рентгенографии с использованием малосeребряных материалов и дефектоскопии при высоких напряжениях. В различные типах мед. рентгенологич. экранов применяют также BaSO 4: Pb; (Sr,Ba)SO 4: Eu; BaF,Cl: Eu; Ba 3 (PO 4) 2: Eu; LaOBr: Tb,Yb; ZnS: Ag; ZnS* CdS: Ag; CsI: Tl.

Радиолюминофоры возбуждаются радиоактивным излучением; применяются для дозиметрии и радиометрии. При дозиметрии обычно используют свойство некоторых ЛЮМИНОФОРЫ высвечивать при повышении температуры энергию, запасенную при возбуждении. Для дозиметрии g - и рентгеновского излучения применяют LiF: Mg,Ti и MgB 4 O 7: Dy, для быстрых нейтронов - CaS: Na, Bi, Zn; для a -радиометрии - ZnS: Ag.

Среди неорганическое ЛЮМИНОФОРЫ большое практическое применение находят также люминесцирующие стекла. Их получают при варке стекла, добавляя в шихту активаторы, чаще соли РЗЭ или актиноиды. Стекла обладают хорошей оптический прозрачностью и могут применяться в качестве лазерных материалов, а также визуализаторов изображения.

Органические ЛЮМИНОФОРЫ (люминоры, органолюминофоры). Их свечение обусловлено химический строением органическое соединение и сохраняется в различные агрегатных состояниях. По химический строению различают следующей органическое ЛЮМИНОФОРЫ: ароматические углеводороды или их производные (полифенильные углеводороды, углеводороды с конденсированными ароматические ядрами или арилэтиленовой и арилацетиленовой группировками), 5- и 6-членные гетероциклы и их производные, соединение с карбонильными группами; к органическое ЛЮМИНОФОРЫ относят также комплексы металлов с органическое лигандами.

Орг. фотолюминофоры применяют в качестве флуоресцентных красок, свечение которых вызывается УФ и коротковолновым видимым излучением. Пигменты красок представляют собой твердые растворы органическое ЛЮМИНОФОРЫ или их смесей с красителями в различные смолах (чаще всего в составе карбамид-и меламиноформальдегилных смол, модифицированных одно- и многоатомными спиртами или арилсульфамидами). Для получения желтого цвета используют обычно 3-метоксибензантрон, голубого - арилэтиленовые замещенные 2,5-диарилоксазолов, оранжевого - смесь 3-метоксибензантрона с родаминами С и 6Ж.

Некоторые органическое ЛЮМИНОФОРЫ применяют для окрашивания пластмасс и синтетич. волокон, оптический отбеливания тканей, бумаги, натуральных и искусств. волокон и различные покрытий. Так, для окрашивания сополимеров винилхлорида применяют родамин С (красный цвет), 2,2»-дигидрокси-1,1»-нафтальазин (желтый), смесь 2,2»-дигидрокси-1,1»-нафтальазина с фталоцианином меди (зеленый), производные пиримидинантрона (красно-оранжевый), для окрашивания полистирола в оранжево-красные окраски - нафтоиленбензилимидазолы и его замещенные.

При оптический отбеливании ЛЮМИНОФОРЫ, поглощая свет в ближней УФ-области, флуоресцируют в фиолетовой (l макс 415-429 нм), синей (430-440 нм) или зелено-синей (441-466 нм) частях видимой области спектра. Оптич. наложение их флуоресценции и желтых лучей, отраженных отбеливаемым материалом, вызывает ощущение белизны. При оптический отбеливании используют производные стильбена, кумарина, пиразолина, нафталимида, бензоксазола и др.

Орг. ЛЮМИНОФОРЫ, способные испускать свет под действием радиоактивных излучений, применяют в качестве сцинтилляторов. Существуют монокристаллич. (антрацен, тетрацен, пирен, карбазол, арилзамещенные этилена и оксазола), жидкие (полифенильные углеводороды, 2,5-диарилзамешенные оксазола) и пластмассовые органическое сцинцилляторы. Последние представляют собой твердые растворы жидких сцинцилляторов в полимерных основах (полистироле, поливинилксилоле).

Многие органическое ЛЮМИНОФОРЫ - активные среды жидкостных лазеров, например цианиновые, полиметиленовые и др. красители, люминесцентные индикаторы. Кроме того, органическое ЛЮМИНОФОРЫ применяют в люминесцентной дефектоскопии и аналит. химии (см. Люминесцентный анализ), а также в мол. биологии и медицине (флуоресцеин, акридин и др.) в качестве меток или зондов (см., например, Липидные зонды).

О хеминолюминофорах см. Хемилюминесценция.

Химическая энциклопедия. Том 2 >>

* При напряжении 6 кВ. ** При напряжении 14 кВ. *** При напряжении 12 кВ.

Покрытие кинескопов черно-белого изображения состоит из смеси люминофоров, имеющих синий и желто-зеленый ( l макс 560 нм) цвет свечения, обеспечивающих в целом белый свет свечения кинескопа. Для повышения контрастности используют пигментирование "синего" люминофора . Электролюминофоры возбуждаются переменным или постоянным электрич. полем. Hаиб. распространенные электролюминофоры - ZnS: Сu и Zn(Cd)S(Se) : Сu. В зависимости от введенного дополнительно к Сu соактиватора (Сl, Аl, Вr, Са или Mn) получают люминофоры, обладающие голубым, зеленым, желтым, оранжевым и красным цветом свечения. Рентгенолюминофоры возбуждаются рентгеновскими лучами; применяются при рентгенологич. обследованиях человека и в пром. . Люминофоры CaWO 4 нашел применение в мед. экранах, пром. с использованием малосeребряных материалов и при высоких напряжениях. В разл. типах мед. рентгенологич. экранов применяют также BaSO 4: Pb; (Sr,Ba)SO 4: Eu; BaF,Cl: Eu; Ba 3 (PO 4) 2: Eu; LaOBr: Tb,Yb; ZnS: Ag; ZnS . CdS: Ag; CsI: Tl. Радиолюминофоры возбуждаются радиоактивным излучением; применяются для и . При обычно используют св-во нек-рых люминофоров высвечивать при повышении т-ры энергию, запасенную при возбуждении. Для g - и рентгеновского излучения применяют LiF: Mg,Ti и MgB 4 O 7: Dy, для быстрых - CaS: Na, Bi, Zn; для a -радиометрии - ZnS: Ag. Среди неорг. люминофоров большое практич. применение находят также люминесцирующие стекла. Их получают при варке стекла, добавляя в шихту , чаще РЗЭ или . Стекла обладают хорошей оптич. прозрачностью и могут применяться в качестве , а также визуализаторов изображения.
Органические люминофоры (люминоры, органолюминофоры). Их свечение обусловлено хим. строением орг. соед. и сохраняется в разл. . По хим. строению различают след. орг. люминофоры: ароматич. или их производные (полифенильные , с конденсированными ароматич. ядрами или арилэтиленовой и арилацетиленовой группировками), 5- и 6-членные гетероциклы и их производные, соед. с карбонильными группами; к орг. люминофорам относят также комплексы с орг. . Орг. фотолюминофоры применяют в качестве флуоресцентных , свечение к-рых вызывается УФ и коротковолновым видимым излучением. представляют собой твердые р-ры орг. люминофоров или их смесей с в разл. смолах (чаще всего в составе карбамид-и меламиноформальдегилных смол, модифицированных одно- и или арилсульфамидами). Для получения желтого цвета используют обычно 3-метоксибензантрон, голубого - арилэтиленовые замещенные 2,5-диарилоксазолов, оранжевого - смесь 3-метоксибензантрона с С и 6Ж. Нек-рые орг. люминофоры применяют для окрашивания и синтетич. волокон, оптич. отбеливания , натуральных и искусств. волокон и разл. покрытий. Так, для окрашивания применяют С (красный цвет), 2,2"-дигидрокси-1,1"-нафтальазин (желтый), смесь 2,2"-дигидрокси-1,1"-нафтальазина с (зеленый), производные пиримидинантрона (красно-оранжевый), для окрашивания в оранжево-красные окраски - нафтоиленбензилимидазолы и его замещенные. При оптич. отбеливании люминофоры, поглощая свет в ближней УФ-области, флуоресцируют в фиолетовой ( l макс 415-429 нм), синей (430-440 нм) или зелено-синей (441-466 нм) частях видимой области спектра. Оптич. наложение их и желтых лучей, отраженных отбеливаемым материалом, вызывает ощущение белизны. При оптич. отбеливании используют производные ,

Люминофор - это вещество, которое способно преобразовывать поглощаемую им энергию в световое излучение. По своей химической природе все люминофоры разделяются на неорганические, большинство из которых относится к кристаллофосфорам, и органические. Самосвечение неорганических люминофоров обусловлено в большинстве случаев присутствием посторонних катионов, которые содержаться в малых количествах (приблизительно до 0,001 %).

Наибольшее распространение на рынке получили фотолюминофоры и электролюминофоры. Они представляют собой смесь очень сложного состава: алюминат стронция, активированный европием, диспрозием, иттрием. Их химическая формула такова: (SrAl2O4):Eu,Dy,Y

Фотолюминофоры на основе алюминатов инертны к водным и сольвентным средам, устойчивы к различным облучениям и обладают послесвечением до 20 часов. Люминофоры по своей природе нетоксичны, пожаровзрывобезопасны, опасное радиоактивное излучение отсутствует.

Фотолюминофор является неопасным веществом по воздействию на организм, класс опасности по компонентам - 4. Люминофор не загрязняет окружающую среду и обладает высокой стабильностью химических реакций.

На этой страничке мы бы хотели показать Вам сравнительные характеристики Люминофоров на основе цинка и алюминат стронциевых люминофоров длительного послесвечения. За основу была взята марка DLO-7D и цинковый люминофор.

Cветящийся в темноте люминисцентный пигмент (люминофор), характеризующийся своей особенностью поглощать энергию естественных/искусственных источников света и выделять ее в форме видимого свечения в темноте. Цикл поглощения света, его сохранения и выделения повторяется многократно на протяжении 30 лет. Пигмент марки DLO-7D состоит из очень тонких кристаллов в основе своей имеющий молекулу алюмината стронция SrAl2O4:Eu,Dy, радикально отличающийся от обычного фосфоресцентного пигмента, который имеет в своей основе сульфид цинка или радиоизотопы с их свойствами самосвечения.

Некоторые преимущества и отличия пигментов Люминофора:

Период свечения в темноте в 50 раз больше, чем у обычного пигмента, основанного на ZnS

Активация волнами разной длины (200-450 nm) но лучший результат получается с энергией активации выше 350 nm.

Не загрязняет окружающую среду, (см.протоколы испытаний, паспорт безопасности и радиалогический протокол) и обладает высокой химической стабильностью.

Отсутствие опасных для здоровья и радиоактивных веществ.

Начальная яркость послесвечения как минимум в 10 раз длиннее, чем у радиолюминисцентных и фотолюминесцентных пигментов.

Увеличение люминесценции и послесвечения с увеличением времени активации

Превосходные погодная и световая устойчивость пигмента.

Возможности и свойства алюминат стронциевого люминофора марки DLO-7D .

Люминофор DLO-7D продолжает накапливать и сохранять световую энергию, не достигая точки насыщения, гораздо дольше, чем классический фосфоресцентный пигмент. Вышележащий график показывает результаты, когда оба типа пигментов были активированы с помощью D65 источника света интенсивности 200 Lux.

Светостойкость

Алюминат-стронциевый люминофор марки DLO-7D и пигменты основанные на сульфиде цинка-меди были протестированы описанным выше образом и результаты помещены в следующую таблицу.

Возможности и свойства Алюминат стронциевого люминофора марки DLO-7D

Яркость, послесвечение и распространение цвета. При активации, наиболее действенное энергетическое насыщение может быть получено? когда незащищенный пигмент подвергается действию направленного ультрафиолетового луча (UV) солнца, галогеновой лампы, газоразрядной лампы и других световых источников, богатых ультрафиолетом (это можно увидеть также из Кривой Активации и Выделения). Вольфрамовые лампы не очень эффективные активаторы, т.к. выделяют слабый свет в области дальнего УФ-излучения. С другой стороны, т.к. обычные флуоресцентные лампы богаты ультрафиолетовым светом, возможна быстрая активация, если разместить пигмент рядом с ними. Яркость послесвечения также пропорциональна интенсивности ультрафиолета, содержащегося в активирующем свете и времени активации. Источники активирующей энергии.

Характеристики послесвечения

Яркость, послесвечение и распространение цвета
При активации наиболее действенное энергетическое насыщение может быть получено, когда незащищенный пигмент подвергается действию направленного ультрафиолетового луча (UV) солнца, галогеновой лампы, газорязрядной лампы и других световых источников, богатых ультрафиолетом (это можно увидеть также из Кривой Активации и Выделения). Вольфрамовые лампы не очень эффективные активаторы, т.к. выделяют слабый свет в области дальнего УФ-излучения. С другой стороны, т.к. обычные флуоресцентные лампы богаты ультрафиолетовым светом, возможна быстрая активация, если разместить пигмент рядом с ними. Яркость послесвечения так же пропорциональна интенсивности ультрафиолета, содержащегося в активирующем свете и времени активации.

Верхняя кривая показывает характеристики послесвечения Алюминат-стронциевого люминофора SrAl2O4:Eu,Dy в сравнении с пигментом, базирующемся на сульфиде цинка.

Измерения взяты с экранирующих шелковистых поверхностей, которые были активированы 200-люксовым источником света в течение 4 минут.

Как можно видеть из этого графика, SrAl2O4:Eu,Dy в 10 раз ярче и имеет приблизительно в 10 раз более длительное послесвечение, чем пигмент, базирующийся на сульфиде Zn:Cu.

Время активации и яркость послесвечения
SrAl2O4:Eu,Dy продолжает накапливать и сохранять световую энергию (не достигая точки насыщения) гораздо дольше, чем классический фосфоресцентный пигмент. Вышележащий график показывает результаты, когда оба типа пигментов были активированы с использованием D65 источника света интенсивности 200 Lux.