Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

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 >>

Cтраница 2

Катод, управляющий электрод, первый и второй аноды образуют в совокупности эмиссионно-фокусирующую систему - электронный прожектор. Цвет свечения экрана зависит от химического состава люминофора. Например, для визуальных наблюдений наиболее целесообразен люминофор с желто-зеленым цветом свечения, к которому наиболее чувствителен человеческий глаз.  

В электролюминесцентных индикаторах (ЭЛИ) свечение участков люминофоров обеспечивается приложенным непосредственно к нему электрическим полем. Напряженность поля определяет яркость свечения элемента, а химический состав люминофора - его цвет. Классифицируются ЭЛИ по типу люминофора (порошкового или пленочного), а также по виду управляющего напряжения - постоянного или переменного.  

Сумма факторов, которые форсируют утомление и выгорание, не противоречит предположению о единстве идущих при этом процессов. Как указано выше, к ним относятся: а) мощность возбуждения, Ь) особенности химического состава люминофора, с) присутствие щелочного биндера на экране и cl) особенности вакуумной обработки трубки. Роль мощности возбуждения уже разобрана выше.  

Катод, управляющий электрод, первый и второй аноды образуют в совокупности эмиссионно-фокусирую-щую систему - электронный прожектор. Экран электронно-лучевой трубки представляет собой стеклянную поверхность, покрытую тонким слоем специального вещества (люминофора), способного светиться при бомбардировке его электронами. Цвет свечения зависит от химического состава люминофора.  

Люминесценция широко используется в источниках света. В газосветных трубках используется электролюминесценция разреженных газов или паров. Люминофор, которым покрыты изнутри стенки лампы дневного света, поглощая ультрафиолетовое излучение, фосфоресцирует, испуская видимый свет. Химический состав люминофора подбирается таким образом, чтобы свет лампы был близок по составу к дневному свету. По экономичности такие лампы в 4 - 5 раз превосходят лампы накаливания.  

Люминесценция широко используется в источниках света. В газосветных трубках используется электролюминесценция разреженных газов или паров. Люминофор, которым покрыты изнутри стенки лампы дневного света, поглощая ультрафиолетовое излучение, фосфоресцирует, испуская видимый свет. Химический состав люминофора подбирается таким образом, чтобы свет лампы был близок по составу к дневному свету. ПЪ экономичности такие лампы в 4 - 5 раз превосходят лампы накаливания.  

Совместное же присутствие ионов Мп2 п SfcT - приводит к широкому спектру испускания фосфоресцептпогс материала, который охнатываег почти всю область белого света. Путем частичного замещения ионов F - во фтороапаткте ип ионы С) можно достигнуть некоторого изменения распределения длин волн в спектре испускания. Такой эффект объясняется тем, что подобное замещение ведет к изменению положении энергетических уровней ионов активатора и, следовательно, к изменению длин волн испускаемого излучения. Таким образом, варьирование химического состава люминофора - ьполнят эффективное средство достижения желаемой окраски при свс-чепии. В табл. 17.1 указаны люминофоры, используемые в люминесцентных лампах.  

Практика работы с катодолюминофорами показывает, что в результате эксплоатации трубки светоотдача экрана систематически падает. С чисто внешней стороны это сопровождается изменением окраски люминофора. Интенсивность ее с течением времени растет. В конечном счете окраска захватывает всю толщу люминофора и делает экран практически непрозрачным. Такое необратимое изменение экрана, сопровождающееся падением люминесцентной способности, носит в технике название ((выгорания. Основными факторами, которые определяют процесс выгорания, служат: а) химический состав люминофора, Ь) мощность возбуждения, с) способ нанесения экрана и d) особенности вакуумной обработки трубки.  

В зависимости от химического состава люминофора формируемые знаки могут быть разного цвета и различной яркости. Выпускаемые в настоящее время вакуумные люминесцентные индикаторы предназначены для работы в цепях вывода информации, воспроизведения знаков в вычислительных и измерительных устройствах широкого применения.  

В зависимости от химического состава люминофора формируемые знаки могут быть разного цвета и различной яркости.  

Совершенствование методов синтеза п химического состава люминофоров с целью улучшения указанных характеристик, а также технологии производства ламп привело к тому, что современные люминесцентные лампы обладают высокой светоотдачей и большой долговечностью. Широкие возможности в варьировании спектрального состава излучения люминофоров позволяют в настоящее время выпускать большой ассортимент ламп.  

Во втором столбце таблицы указан химический состав люминофора, причем сначала указывается соединение, образующее основную решетку, и затем в квадратных скобках указан металл-активатор. Соединения, образующие твердый раствор, заключены в круглые скобки. Люминофоры, входящие в виде механических смесей, отделены точкой с запятой. Эффективность (отдача) и время послесвечения (пятый и шестой столбцы) зависят от влияния многих факторов, и поэтому их значения, приведенные в таблице, следует рассматривать как ориентировочные.  

Оставляя в стороне индивидуальные особенности химического состава люминофора, необходимо в первую очередь отметить влияние плотности тока. При изменении ее разность потенциалов экрана и анода не остается постоянной. С увеличением плотности тока она растет, как если бы повышенная концентрация электронов затрудняла достижение равновесного состояния. Это особенно резко проявляется при возбуждении неподвижным лучом. Одновременное повышение плотности тока и энергии электронов создает еще менее благоприятную обстановку для равновесия. При повышенной энергии бомбардирующих частиц одинаковому изменению плотности тока соотвег ствует значительно большая разность потенциалов.  

А - постоянная, зависящая от химического состава люминофора.  

Экраны первых трех групп обычно отличаются только химическим составом люминофора. Для экранов четвертой и пятой групп применяют двухслойное покрытие люминофорами.  

В основу классификации могут быть положены различные признаки: химический состав люминофоров, метод возбуждения свечения, длительность свечения.  

Для исправления цветности излучения применяют люминофор, атомы которого возбуждаются ультрафиолетовым излучением горелки. Химический состав люминофора подобран так, что максимум излучения его возбужденных атомов расположен в оранжево-красной части спектра. Для видимого излучения горелки люминофор практически прозрачен. Смешение спектров излучений горелки и люминофора делает лампу приемлемой для наружного освещения. Продолжительность пускового периода ламп ДРЛ составляет 3 - 10 мин. Повторное зажигание возможно через 5 - 8 мин. Лампы ДРЛ выпускают мощностью 80, 125, 250, 400, 700, 1000 и 2000 Вт. Лампа мощностью 2 кВт рассчитана на напряжение 380 В, остальные - на напряжение 220 В.  

Если вы найдете ошибку в тексте, выделите её мышью и нажмите Ctrl+Enter. Спасибо.

Люминофор - особое вещество, способность которого в преобразовании поглощаемой энергии в обычный свет.

Другими словами, люминофор способен излучать свет под действием ультрафиолета, электромагнитного поля или другого типа излучения.

Так, применяемые в неоновых трубках люминофоры, горят под действием ультрафиолетовых лучей, а также излучения ртутных паров.

В переводе с греческого люминофор - «несущий свет».

Виды люминофора

Сегодня можно выделить несколько видов люминофоров.

По химическим свойствам их можно поделить на два вида.

Неорганические (кристаллофосфоры).

Такой вид люминофоров нашел применение в люминесцентных лампах, ЭЛТ (электрических лучевых трубках), экранах для рентгена и так далее.

Кроме этого, неорганический люминофор является индикатором радиации.

Свечение «неорганики» обусловлено наличием большого числа катионов, которые содержатся в минимальном объеме (до 0,001%). По своей сути неорганические люминофоры - катионы металлов.

Органические люминофоры.

Используются в производстве флуоресцентных красок, люминесцирующих материалов и так далее.

Часто их применяют для проведения люминесцентного анализа в различных отраслях, к примеру, в медицине, биологии, химии, криминалистике, автомобилестроении и так далее.

Делим люминофоры по характеристикам

По своим характеристикам люминофоры бывают:

• фотолюминфоры;
• катодолюминофоры;
• рентгенолюминофоры;
• электролюминофоры;
• радиолюминофоры.

Наибольшей популярностью пользуется фотолюминофор - вид люминофора, который обладает определенными свойствами и может длительно сохранять энергию.

После ее накопления люминофор может длительно отдавать ее в форме излучения - ультрафиолетового, инфракрасного или того, который виден глазу человека.

Именно люминофор типа фотолюминофор можно сделать своими руками.

Сфера применения

Люминофор активно применяется в самых различных сферах - в полиграфических и текстильных изделиях, в декорациях и шоу-технике, для создания спасительных устройств, для наружной рекламы, при изготовлении спецодежды и так далее.

Широкое применение люминофор получил и в - художественной росписи автомобиля.

Люминофор можно наносить на кузов автомобиля или колпаки. Достаточно небольшого слоя, чтобы в темное время суток автомобиль преображался и излучал яркий свет в местах обработки.

Почти во всех перечисленных случаях применяется фотолюминофор - наиболее безопасный, простой в применении и красивый вид люминофора.

Состав

Стандартный люминофор состоит из двух основных компонентов - борной кислоты и концентрата хвои.

Обе составляющие найти несложно. К примеру, хвойный концентрат продается во многих аптеках. При этом будьте внимательны. Нужен не экстракт, а именно концентрат. Для приготовления люминофора это очень важно.

Процесс приготовления и меры безопасности

Теперь рассмотрим, как приготовить люминофор самостоятельно. Действуйте в приведенной ниже последовательности.

1. Насыпайте (наливайте) концентрат хвои в заранее подготовленную посуду.

2.Добавляйте небольшое количество воды. Итог таких манипуляций - получение раствора тартразина.

Сам тартразин представляет собой синтетический краситель, имеющий желтый цвет. Данный элемент относится к категории пищевых добавок (известен под названием Е 102/запрещен в ряде европейских стран).

Как правило, тартразин добавляется в йогурты, пюре, мороженое, супы и прочую еду. Минус таких красителей - опасность для астматиков. Чрезмерное попадание Е 102 в организм может привести к зуду, нарушению зрения, мигрени и так далее.

3. Сыпьте немного борной кислоты в ложку.

4. Смачивайте полученную смесь с помощью тартразина.

5. Перемешивайте состав до тех пор, пока не получится однородная масса.

6. Грейте смесь до момента, пока она не превратиться в густой состав зеленоватого оттенка. Чтобы лучше прогреть смесь, возникшие сверху пузырьки необходимо проткнуть.

7. После этого охлаждайте смесь и вливайте небольшое количество тартразина. После этого снова прогревайте состав.

В итоге вы должны получить желтое однородное вещество.

8. Подействуйте на получившийся состав фотовспышкой (яркие световые лучи необходимы для «активации»).

Вот и все. Впоследствии готовый люминофор можно перетереть в порошок, добавить в жидкость (как правило, обычную воду).

Кроме этого, люминофор можно изготовить, смешав родамин и борную кислоту (в последнем случае качество продукта будет много хуже).

При выполнении работ будьте осторожны, работайте в перчатках и по возможности защитите глаза с помощью очков.

Что касается готового люминофора, то он считается совершенно безопасным для здоровья.

Если в статье есть видео и оно не проигрывается, выделите любое слово мышью, нажмите Ctrl+Enter, в появившееся окно введите любое слово и нажмите "ОТПРАВИТЬ". Спасибо.

* 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 ,