Загальні відомості про параметри люмінофорів. Люмінофори
Класифікація люмінофорів за видом енергії, що поглинається.
Акту люмінесценції передує акт поглинання енергії.
Люмінофори, що збуджуються ультрафіолетовим видимим або інфрачервоним світлом, називаються фотолюмінофорами, а відповідна цьому виду люмінесценція – називається фотолюмінесценцією.
Рентгенолюмінофори– це люмінофори, які ефективно поглинають та збуджуються рентгенівськими променями.
Радіолюмінофоринайбільш ефективно поглинають та збуджуються: α – β – γ - Променями.
Катодолюмінофори– це люмінофори, що світяться під впливом потоку електронів.
Електролюмінофори– речовини, що ефективно випромінюють при поглинанні енергії електричного поля. Вони поділяються на люмінофори постійногополя та люмінофори змінногополя.
Хемолюмінофори– речовини, які використовують як джерело енергію хімічних реакцій. Відповідна їм люмінесценція називається хемолюмінесценцією.
Люмінофори призначені для використання у приладах або пристроях певного типу. До таких пристроїв відносяться: люмінесцентні лампи, екрани телеприймачів, монітори комп'ютерів, лічильники квантів, рентгенівські екрани, що підсилюють і т.д.
Ці прилади повинні за своїми характеристиками задовольняти певні вимоги або стандарти, у тому числі вимоги за світлотехнічними параметрами. Для досягнення параметрів приладу необхідно застосовувати люмінофори з необхідним набором властивостей, і, отже, пред'являти люмінофори спеціальні вимоги.
Такі технічні вимоги розробляються виробниками приладів та обов'язково узгоджуються з виробником люмінофорів. Вони фіксуються у документі, який називається «Технічні умови».
Розглянемо найбільш важливі та застосовувані з них.
Екрани телеприймачів, люмінесцентні лампи або інший пристрій повинні мати гарну яскравість, колір, чіткість зображення. Ці параметри пристрою визначаються конструкцією приладу і більшою мірою властивостями люмінофора.
Одним із основних параметрів є яскравість свічення. Люмінофор перетворює енергію з якимось коефіцієнтом корисної дії. Частка поглиненої потужності, що виділяється у вигляді світла, називається енергетичним виходом чи ефективністю. Відношення величини випромінюваного світлового потоку до падаючої на нього потужності називається світловіддачеюлюмінофора. Вона вимірюється у люменах/Ват (lm/W).
У разі фотолюмінесценції потужність, що поглинається і випромінюється люмінофором, можна виразити числом фотонів або квантів світла. Відношення числа квантів світла випромінюваних в одиницю часу до поглинених за цей час квантів називається квантовим виходомлюмінесценції. Енергія кванта, що випускається, як правило, завжди менше енергії поглинається кванта (правило Стокса). Отже, випромінювання завжди знаходиться в більш довгохвильовій ділянці спектру, ніж поглинання. Так як в реальних кристалах випромінювання та поглинання не монохроматично, то можливе перекриття довгохвильової частини спектра поглинання та короткохвильової частини спектра випромінювання. Однак, середнє значення енергії поглинання завжди вище за середнє значення енергії люмінесценції.
Основним енергетичним параметром технічних умов є відносна яскравість або інтенсивність люмінесценції. Це яскравість чи інтенсивність випробуваного зразка, виміряна щодо стандартного зразка. При цьому споживач та виробник люмінофора мають однакові стандартний зразок, методику випробувань та апаратуру для проведення випробувань.
Колір люмінесценції визначається спектральним складом випромінювання. Спектральний склад описується залежністю спектральної щільності випромінювання від довжин хвилі, або енергії фотона. У технічні умови вносять такі спектральні параметри, як положення максимуму довжини хвилі випромінювання, півширину максимуму випромінювання або певну інтенсивність випромінювання при фіксованих довжинах хвиль.
Для деяких типів приладів необхідне досягнення певних кінетичних характеристик люмінесценції: час спаду інтенсивності до певного рівня, або час зростання інтенсивності випромінювання до певного рівня. У технічні умови до таких люміофорів вводиться параметр « післясвічення»- час спаду інтенсивності випромінювання до рівня.
Крім вже розглянутих параметрів є ще ряд параметрів, необхідність введення яких обумовлена вимогами до приладу по контрастності та роздільної здатності екрану. До них відносяться вимоги до коефіцієнтів відображення люмінофора при певних довжинах хвиль та вимоги до розміру частинок або гранулометричного складу люмінофорів. Спосіб нанесення люмінофора на екран або підкладку, спосіб виготовлення пристрою, умови експлуатації люмінофора пристрою також призводять до необхідності введення додаткових параметрів в технічні умови.
Пункт « гранулометричний склад» включає:
Середній розмір часток люмінофора, мкм;
Масова частка частинок розміром менше D1мкм, % не більше;
Масова частка частинок розміром менше D2 мкм, % не більше.
Цей параметр визначається з урахуванням виду збудження, необхідної роздільної здатності та режимом роботи екрана.
Параметр « седиментаційний обсяг- обсяг займаний одиницею маси люмінофора в суспензії певного типу (см3/г).
Параметри «гідроємність» або «маслоємність- кількість води або олії адсорбованих поверхнею одиниці маси люмінофора (мл/г).
Ці параметри характеризують схильність частинок люмінофора поєднуватися в об'ємні агломерати. Вони також характеризують схильність частинок люмінофора до щільної та рівномірної упаковки поверхнею підкладки.
Параметр « втрата яскравостіпісля відпалу люмінофора при певній температурі (як правило 350-450 С) у вакуумі, на повітрі або суміші газів, обумовлений технологією виготовлення пристрою.
Необхідність введення параметра « відсутність сторонніх включень і частинок, що світяться іншим кольором» у ТУ практично всіх люмінофорів очевидна.
1.5 Основні операції синтезу люмінофорів.
Як ми вже знаємо, люмінофори є речовинами, оптичні властивості яких надзвичайно сильно залежать від наявності домішкових та власних дефектів. Тому для досягнення заданих світлотехнічних параметрів необхідне ретельне дотримання режимів технологічних операцій при синтезі люмінофорів та використання сировини та допоміжних матеріалів із малим вмістом домішок.
Приміщення мають бути чистими. Вони мають систему припливної та витяжної вентиляції. Повітря, що надходить із припливної системи, очищене від пилу.
Технологічне обладнання, наприклад реактори, випарні чаші, не повинно бути джерелом забруднення. Воно виготовляється із хімічно стійких сортів сталі. Застосовується футерування емаллю або тефлоном. Термічне обладнання також не повинно бути джерелом домішок, тому нагрівачі та внутрішнє футерування печей, сушильних апаратів виготовляються з матеріалів стійких до впливу високих температур та компонентів газового середовища (атмосфери), в якому йде термообробка.
Одним із основних компонентів у виробництві люмінофорів є вода. До неї пред'являються жорсткі вимоги щодо вмісту домішок. Наприклад, масова частка іонів заліза повинна перевищувати величину 1*10 -6 %, міді – 1*10 -6 %, нікелю – 1*10 -6 %, кобальту – 5*10 -6 %, органічних речовин - 1*10 -2%. Питомий електричний опір має бути не менше 18 Мом. Для отримання такої чистої води застосовують спеціальні методи очищення: ультрафільтрація, зворотний осмос, електродіаліз, дистиляція, очищення в іонообмінних колонах.
Сировина (вихідні матеріали) також повинна бути чистою. Як правило, у виробництві люмінофорів використовують реактиви наступних кваліфікацій:
Особочисті (ос.ч),
Хімічно чисті для люмінофорів (хч/дл),
Хімічно чисті (х/год),
Чисті для аналізу (ч.д.а).
Реактиви нижчої кваліфікації повинні зазнавати додаткового очищення.
Розглянемо послідовність технологічних операцій чи технологічних стадій, застосовуваних у виробництві люмінофорів.
1. Підготовка основних та допоміжних матеріалівта обладнання. Ця стадія включає: прибирання приміщення, промивання та очищення обладнання, вибір вихідних матеріалів необхідної кваліфікації.
2. Приготування розчинів.На цій стадії виготовляються розчини реактивів, які застосовуються в рідкому вигляді. Як правило, це розчини активатора, співактиватора, плавнів (мінералізаторів) або основних матеріалів. На цій стадії можливе доочищення матеріалів, наприклад, методами перекристалізації, екстракції або фільтрації.
3. Осадження або співосадження.На цій стадії розчинів отримують, наприклад, оксалати, сульфіди, гідроксиди, фториду або фосфати матеріалів, які є основою люмінофора. У разі співсадження отримані напівфабрикати у складі містять і активатор. У ході виконання контролюється повнота осадження.
4. Приготування шихти (суміші).Операція включає ретельне змішування напівфабрикатів (напівпродуктів), або вихідних матеріалів, розчинів активатора, мінералізатора та сушіння суміші, у тому випадку, якщо застосовуються розчини. Іноді ця операція полягає лише у змішуванні сухих матеріалів. На цій стадії суміш контролюється відповідність рецептурі.
5. Підготовка шихти до термообробки. На цій стадії проводять зважування шихти або її частини, спорядження (наповнення) тиглів, кювет, ампул або інших контейнерів шихтою та допоміжними матеріалами, які необхідні для створення необхідного середовища (атмосфери) у процесі термообробки (прожарювання) шихти.
6. Термообробка (прожарювання)Ця операція проводиться в печах при температурах, що лежать у діапазоні 750 -1800 С. На цій стадії контролюється температура, час (тривалість) та склад газової атмосфери.
7. Розбракування.Після охолодження контейнера, в якому проводили прокалювання, отриманий матеріал - люмінофор оглядають під УФ випромінюванням і вручну видаляють сторонні включення або частини прожареної шихти, які не світяться або світяться, що відрізняється від необхідного кольором.
8. Просів (мокрий просів). Люмінофор просівають через велике сито з капронової тканини для того, щоб зруйнувати неміцні утворення - грудки. Ця операція полегшує видалення мінералізатора наступній стадії.
9. Відмивання.На цій стадії здійснюється видалення мінералізаторів (плавні) зі складу люмінофора. Як правило, для відмивання використовують дистильовану або деіонізовану воду, іноді органічні розчинники - етиловий спирт, ацетон, октан і т.п. Відмивання проводять у реакторах з мішалкою. Перемішують не менше 20-30 хвилин, потім дають осісти твердій частині суспензії. Промивну рідину декантують. Операцію повторюють 3-5 разів. На цій стадії контролюється рН суспензії та іноді концентрація деяких елементів.
10. Дезагрегація.Метою операції є руйнування агломератів, які утворилися під час прожарювання люмінофора. Операцію проводять у реакторі з мішалкою. До суспензії люмінофора у воді при перемішуванні додають поверхнево-активну речовину (ПАР), - з'єднання, що володіє створювати на поверхні частинок люмінофора заряд. Частинки, що утворюють агломерат, відштовхуються одна від одної за рахунок виникнення потенціалу на поверхні. Однойменний заряд поверхні частинок перешкоджає утворенню повторних агломератов. При цьому на люмінофор надають і механічну дію різними способами. Найбільш поширеним способом є перемішування суспензії, в яку, крім ПАР, додані кулі з легкого матеріалу, наприклад, поліметилметакрилату. Механічне руйнування агломератів у суспензії може здійснюватися також впливом ультразвуку з частотою 18-20 кГц або шляхом пропускання суспензії через розпилювальну форсунку. Після проведення дезагрегації проводять відмивання суспензії від надлишку ПАР шляхом 2-3-х кратного відмивання деіонізованою водою. На цій стадії контролюється параметр "Седиментаційний обсяг". Чим він менший, тим успішніше пройшла дезагрегація.
11. Класифікація або розподіл частинок за розмірами.Мета операції - видалення частинок з розміром більше або менше заданого. Операція проводиться кількома способами. Найбільш простий метод – просів через сито із заданим розміром отворів. Частинки необхідного розміру можна назвати шляхом седиментації - осадження. Водну суспензію перемішують, потім зупиняють мішалку, і дають осіти частини суспензії. Частинки більшого розміру осідають на дно реактора насамперед. Частинки, які не осіли, передаються до іншого реактора. Поділ частинок за розмірами можна проводити у висхідному потоці рідини або газу. Для поділу частинок за розмірами застосовують і гідроциклон. Контрольований параметр – гранулометричний склад.
12. Модифікація поверхні.Мета операції – нанесення на поверхню частинок люмінофора модифікуючого покриття, яке вирішує завдання підвищення термостійкості, гідролітичної стійкості, зменшення повторної агломерації люмінофора, збільшення терміну служби люмінофора у приладах. Для цього на поверхню частинок наносять тонкий шар з'єднання, що має, наприклад, високу температуру плавлення. Це можуть бути силікати, алюмінії металів. Як різновид модифікування для люмінофорів нестійких до впливу вологи застосовують капсулювання – нанесення на поверхню частинок суцільного шару, наприклад, легкоплавкого скла.
13. Відмивання.У тому випадку, якщо модифікування проводили в суспензії, люмінофор відмивають від надлишку компонентів модифікуючого покриття деіонізованою водою або іншою рідиною.
14. Фільтрування.Частинки люмінофора відокремлюють від рідини із застосуванням нутч-фільтрів, барабанних вакуумних фільтрів, відцентрових фільтрів.
15. Сушіння.Люмінофор сушать при 80-150 С із застосуванням сушильних шаф, сушильних печей, що обертаються, вакуумних сушарок.
φορός - несучий) - речовина, здатна перетворювати енергію, що поглинається ним, у світлове випромінювання (люмінесцувати).Основні відомості
За хімічною природою люмінофори поділяються на неорганічні (фосф о́ри), більшість з яких відноситься до кристалофосф орам, і органічні (органолюмінофори). Світіння неорганічних люмінофорів (кристалофосф о́ров) обумовлено в більшості випадків присутністю сторонніх катіонів, що містяться в малих кількостях (від 2% до 0,0001%).
) зазвичай є іонами металів; наприклад, світіння сульфіду цинку активується іоном міді. Неорганічні люмінофори застосовують у люмінесцентних лампах, електронно-променевих трубках, для виготовлення рентгенівських екранів, служать індикаторами радіації та ін. , косметики, люмінесцентних матеріалів, використовують у чутливому люмінесцентному аналізі в хімії, біології, медицині та криміналістиці.
Різновиди
Існує кілька різновидів люмінофорів. З них варто виділити такі:
- Фотолюмінофори - різновид люмінофорів, які мають властивості збереження накопиченої енергії при збудженні, та її віддачі, з володінням власного післясвічення будь-якої тривалості після припинення збудження у вигляді світлового випромінювання у видимій, ультрафіолетовій або інфрачервоній зоні.
Див. також
Напишіть відгук про статтю "Люмінофор"
Примітки
Література
- Жиров Н. Ф.Люмінофори. – М.: Держ. вид-во оборонної пром-ти, . – 480 с.
- Казанкін О.М., Марковський Л.Я., Миронов І.А.. – 1975. – 192 с.
Уривок, що характеризує Люмінофор
Микола здивовано дивився на її обличчя. Це було те саме обличчя, яке він бачив раніше, те саме було в ньому загальне вираження тонкої, внутрішньої, духовної роботи; але тепер воно було зовсім інакше освітлене. Зворушливий вираз смутку, благання та надії було на ньому. Як і раніше бувало з Миколою в її присутності, він, не чекаючи поради губернаторки підійти до неї, не питаючи себе, чи добре, чи пристойно чи ні буде його звернення до неї тут, у церкві, підійшов до неї і сказав, що він чув про її горе і усією душею співчуває йому. Щойно вона почула його голос, як раптом яскраве світло спалахнуло в її обличчі, висвітлюючи в один і той же час і смуток її, і радість.- Я одне хотів вам сказати, князівна, - сказав Ростов, - це те, що якби князь Андрій Миколайович не був би живий, то, як полковий командир, у газетах це зараз було б оголошено.
Княжна дивилася на нього, не розуміючи його слів, але радіючи виразу співчуття страждання, яке було в його обличчі.
– І я стільки прикладів знаю, що рана уламком (у газетах сказано гранатою) буває або смертельна зараз, або, навпаки, дуже легка, – казав Микола. - Треба сподіватися на краще, і я впевнений.
Княжна Мар'я перебила його.
- О, це було б так вужа ... - Почала вона і, не домовивши від хвилювання, граціозним рухом (як і все, що вона робила при ньому) нахиливши голову і вдячно глянувши на нього, пішла за тіткою.
Увечері цього дня Микола нікуди не поїхав у гості та залишився вдома, щоб покінчити деякі рахунки з продавцями коней. Коли він скінчив справи, було вже пізно, щоб їхати кудись, але було ще рано, щоб лягати спати, і Микола довго один ходив туди-сюди по кімнаті, обмірковуючи своє життя, що з ним рідко траплялося.
Княжна Марія справила на нього приємне враження під Смоленськом. Те, що він зустрів її тоді в таких особливих умовах, і те, що саме на неї у свій час його мати вказувала йому як на багату партію, зробили те, що він звернув на неї особливу увагу. У Воронежі, під час його відвідин, враження це було не тільки приємне, а й сильне. Микола був вражений тією особливою, моральною красою, яку він цього разу помітив у ній. Однак він збирався їхати, і йому на думку не спадало пошкодувати про те, що їдучи з Воронежа, він втрачає нагоду бачити княжну. Але нинішня зустріч з княжною Марією в церкві (Микола відчував це) засіла йому глибше в серці, ніж він це передбачав, і глибше, ніж він бажав для свого спокою. Це бліде, тонке, сумне обличчя, цей променистий погляд, ці тихі, граціозні рухи і головне – цей глибокий і ніжний смуток, що виражався на всі його риси, турбували його і вимагали його участі. У чоловіках Ростов терпіти було бачити вираз вищої, духовного життя (тому не любив князя Андрія), він зневажливо називав це філософією, мрійливістю; але в князівні Мар'є, саме в цій печалі, що виявляла всю глибину цього чужого для Миколи духовного світу, він відчував неперевершену привабливість.
Люмінофори (від лат. lumen - світло і грец. phoros - несучий), речовини, здатність яких світитися під дією зовнішніх факторів (див. Люмінесценція), використовується для практичних цілей. Люмінофори застосовують для перетворення різних видів енергії у світлову.
За хімічною природою розрізняють органічні люмінофори (органолюмінофори), і неорганічні (фосфори). Фосфори, що мають кристалічну структуру, називаються кристалофосфорами.
За типом збудження розрізняють фотолюмінофори, рентгенолюмінофори, радіолюмінофори, катодолюмінофори, електролюмінофори і т. д. Деякі речовини можуть люмінескувати при різних видах збудження, тобто є люмінофорами змішаного типу (наприклад, ZnS, електролюмінофор).
Вимоги до параметрів люмінофорів визначаються умовами їхнього застосування. Люмінофори розрізняються за типом збудження, спектром збудження (для збудження різних фотолюмінофорів змінюється від короткохвильового ультрафіолетового до ближнього інфрачервоного), спектру випромінювання, виходу випромінювання, часу збудження, світіння та тривалості післясвічення.
Колір світіння визначається матеріалом основи люмінофора, природою і концентрацією домішок-активаторів, що вводяться, які утворюють в основному речовині (основі) центри світіння. Підбором люмінофора та відповідних центрів свічення можна варіювати довжину хвилі люмінесценції. Навіть у одному люмінофорі, змінюючи тип домішок, можна регулювати спектральний склад випромінювання. Наприклад, люмінофори на основі ZnS відрізняються високою яскравістю та світловіддачею у видимій області спектру. При введенні в ZnS активаторів отримуємо для кристалів ZnS (Ag) блакитне свічення, для ZnS(Cu) - зелене, а для ZnS(Mn) - помаранчеве. Якщо ж у ZnS ввести CdS, то спектр люмінесценції зміститься у бік довших хвиль. Люмінесценція в червоній області спектру виходить при використанні як основи люмінофора напівпровідникових твердих розчинів Zn 1-x Cd x S і ZnS 1-x Se x .
Органічні люмінофори є складні високомолекулярні сполуки: ароматичні вуглеводні та їх похідні, гетероциклічні сполуки, комплексні сполуки атомів металу з органічними лігандами тощо. Механізм світіння органічних люмінофорів зазвичай внутрішньоцентровий. Органічні люмінофори можуть люмінесцувати в розчинах (флуоресцеїн, родамін) і в твердому стані (пластичні маси та антрацен, стильбен та інші органічні кристали), мають яскраве світіння і дуже високу швидкодію. Колір люмінесценції органічних люмінофорів може бути підібраний для будь-якої частини видимої області. Застосовуються для люмінесцентного аналізу, виготовлення люмінесцентних фарб, покажчиків, оптичного відбілювання тканин тощо.
Основне застосування серед неорганічних люмінофорів мають кристалофосфори. До твердих неорганічних люмінофорів відносяться також люмінесцентне скло, порошки, тонкі плівки. Люмінесцентне скло виготовляють на основі скляних матриць різного складу. При варінні скла до шихти додають активатори, найчастіше солі рідкісноземельних елементів або актиноїдів. Такі люмінофори застосовуються в лазерах. У світлотехніці широко використовують різні порошкові люмінофори, багато з яких є бертолідами, тобто мають змінний хімічний склад (Zn 0, 6 Cd 0, 4 S, Zn 0, 75 Cd 0, 25 S, Zn S 0, 85 Se 0 , 15). На основі порошкових електролюмінофорів виготовляються плоскі безвакуумні джерела світла порівняно великої площі, які знайшли застосування в панелях, що світяться, табло, керованих шкалах, мнемонічних схемах, твердотільних екранах тощо. - оптрони, підсилювачі та перетворювачі зображення, наприклад для рентгеноскопії. Отримані тонкоплівкові електролюмінесцентні випромінювачі, які дозволяють отримувати яскравість, порівнянну за величиною яскравістю звичайного телевізійного екрану. Як активний шар у них використовується сульфід цинку, легований марганцем або фторидами рідкісноземельних елементів. Випромінювачі на їх основі, володіючи великою яскравістю, дають можливість отримати повну колірну гаму в площинних екранах для дисплеїв. На їх основі вже створені ефективні випромінювачі синьо-зеленого світіння (SrS (Cе), зеленого (СаS (Се)), червоного (СаS (Еu), СаS (Еr)) та білого світіння (CaS (Рr, К), SrS ( Але, Nd), SrS: (Sm, Cе)).
Залежно від хімічного складу люмінофора формовані знаки можуть бути різного кольору та різної яскравості. Вакуумні люмінесцентні індикатори, що випускаються в даний час, призначені для роботи в ланцюгах виведення інформації, відтворення знаків у обчислювальних і вимірювальних пристроях широкого застосування.
Залежно від хімічного складу люмінофора формовані знаки можуть бути різного кольору та різної яскравості.
Удосконалення методів синтезу хімічного складу люмінофорів з метою поліпшення зазначених характеристик, а також технології виробництва ламп призвело до того, що сучасні люмінесцентні лампи мають високу світловіддачу і велику довговічність. Широкі можливості у варіюванні спектрального складу випромінювання люмінофорів дозволяють зараз випускати великий асортимент ламп.
У другому стовпці таблиці вказано хімічний склад люмінофора, причому спочатку вказується з'єднання, що утворює основну решітку, і потім квадратних дужках вказаний метал-активатор. З'єднання, що утворюють твердий розчин, укладені у круглі дужки. Люмінофори, що входять у вигляді механічних сумішей, відокремлені крапкою з комою. Ефективність (віддача) та час післясвітлення (п'ятий та шостий стовпці) залежать від впливу багатьох факторів, і тому їх значення, наведені в таблиці, слід розглядати як орієнтовні.
Залишаючи осторонь індивідуальні особливості хімічного складу люмінофора, необхідно насамперед відзначити вплив густини струму. При зміні її різниця потенціалів екрану та анода не залишається постійною. Зі збільшенням щільності струму вона зростає, ніби підвищена концентрація електронів ускладнювала досягнення рівноважного стану. Це особливо різко проявляється під час збудження нерухомим променем. Одночасне підвищення щільності струму та енергії електронів створює ще менш сприятливу обстановку для рівноваги. При підвищеній енергії бомбардуючих частинок однаковій зміні щільності струму відповідає значно більша різниця потенціалів.
А - постійна, яка залежить від хімічного складу люмінофора.
| Параметри екранів ЕЛТ. |
Екрани перших трьох груп зазвичай відрізняються лише хімічним складом люмінофора. Для екранів четвертої та п'ятої груп застосовують двошарове покриття люмінофорами.
| Схема енергетичних рівнів та електронних переходів між ними при поглинанні та випромінюванні у молекул люмінесцентних речовин. |
В основу класифікації можуть бути покладені різні ознаки: хімічний склад люмінофорів, метод збудження свічення, тривалість свічення.
Для виправлення кольоровості випромінювання застосовують люмінофор, атоми якого збуджуються ультрафіолетовим випромінюванням пальника. Хімічний склад люмінофора підібраний так, що максимум випромінювання його збуджених атомів розташований в оранжево-червоній частині спектра. Для видимого випромінювання пальника люмінофор практично прозорий. Змішування спектрів випромінювань пальника та люмінофора робить лампу прийнятною для зовнішнього освітлення. Тривалість пускового періоду ламп ДРЛ становить 3 – 10 хв. Повторне запалення можливе через 5 – 8 хв. Лампи ДРЛ випускають потужністю 80, 125, 250, 400, 700, 1000 та 2000 Вт. Лампа потужністю 2 кВт розрахована на напругу 380 В, решта - на напругу 220 В.
Люмінофори(від латів. lumen, рід. відмінок luminis - світло і грец. phoros - несучий), синтетич. в-ва, здатні перетворювати разл. види енергії у світлову – люмінесцувати. За типом збудження поділяються на фото-, катодо-, електро-, рентгено-, радіо-, хемілюмінофори та ін (див. також Хемілюмінесценція).Неорганічні люмінофори ().Їх свічення м.б. обумовлено як св-вами в-ва основи, так і наявністю домішок - , які утворюють в осн. в-ве центри світіння, співактиватора та . зазвичай становить 10 -1 -10 -3%. Існують самоактивір. люмінофори, що не містять , напр. CaWO 4 .Л юмінофори позначають ф-лой основи із зазначенням і часто співактиватора, напр. ZnS: Ag, Ni; в-во після знака ":" - , співактиватор або . Більшість неорг. люмінофорів має кристаліч. структуру та відносяться до . Вимоги до люмінофорів - яскравість і колір світіння, тривалість післясвічення, та ін - визначаються параметрами пристроїв, в яких брало їх застосовують.Л юмінофори зазвичай використовують як відносно тонких поликристаллич. шарів (1-100 мкм), що наносяться на внутр. пов-сть світяться - екранів електровакуумних приладів. Склад деяких фото- і катодолюмінофорів і області їх застосування представлені в таблиці. Фотолюмінофори збуджуються оптич. випромінюванням у діапазоні від вакуумної УФ до ближньої ІЧ області. наиб. широке застосування фотолюмінофори знаходять у люмінесцентних лампах низького. У лампах загального освітлення використовують галофосфат Са -3[Са 3 (РО 4) 2 ]. Са(Сl, F) 2: Sb, Mn, в лампах високого з виправленою передачею кольорів - суміші на основі і , що випромінюють в синій, зеленій і червоній областях спектру. Світло порушується резонансною лінією Hg з l = 253,7 нм. Світлова віддача (відношення світлового потоку лампи до потужності) ламп із галофосфатним люмінофором становить 85 Лм/Вт, ламп із сумішами - від 50 до 60 Лм/Вт. Створено лампи "нового покоління" з люмінофорами на основі РЗЕ ( , та ін), що поєднують високу світловіддачу (~ 95 Лм/Вт) з високою якістю передачі кольору. Фотолюмінофори застосовують для виправлення кольоровості ламп високого , ламп, що випромінюють в УФ області, і т.д. (Див. табл.). Катодолюмінофори збуджуються пучком; використовуються в екранах кінескопів, , електроннопроменевих і радіолокацій. установках. У кінескопах кольорового зображення застосовують люмінофори з синім ( l макс 455 нм), зеленим ( l макс 525 нм) та червоним ( l макс 612 і 620 нм) кольором світіння. Їх наносять на екран кінескопа у вигляді точок, розташованих трикутником, або смуг, що чергуються. Сумарний колір зображення виходить при додаванні трьох кольорів світіння нанесених люмінофорів і залежить від співвідношення їх яскравостей. Для отримання хорошої кольору кольору світіння вихідних люмінофорів повинен бути по можливості більш насиченим, для чого поверхня "синього" люмінофора пігментують СоАl 2 Про 4 , а "червоного" - Fe 2 O 3 .
* При напрузі 6 кВ. ** При напрузі 14 кВ. *** При напрузі 12 кВ.
Покриття кінескопів чорно-білого зображення складається з суміші люмінофорів, що мають синій та жовто-зелений ( l макс 560 нм) колір свічення, що забезпечує в цілому біле світло свічення кінескопа. Для підвищення контрастності використовують пігментування "синього" люмінофора.
Електролюмінофори збуджуються змінним або постійним електрич. полем. Hаіб. поширені електролюмінофори - ZnS: Сu і Zn(Cd)S(Se): Сu. Залежно від введеного додатково до Су співактиватора (Сl, Аl, Вr, Са або Mn) отримують люмінофори, що володіють блакитним, зеленим, жовтим, помаранчевим і червоним кольором світіння.
Рентгенолюмінофори збуджуються рентгенівськими променями; застосовуються при рентгенологічній. обстеженнях людини та в пром. . Люмінофори CaWO 4 знайшов застосування у мед. екранах, пром. з використанням малосрібних матеріалів та при високих напругах. У разл. типи мед. рентгенологіч. екранів застосовують також 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. Радіолюмінофори збуджуються радіоактивним випромінюванням; застосовуються для і . При звичайно використовують св-во деяких люмінофорів висвічувати при підвищенні т-ри енергію, запасену при збудженні. Для g - і рентгенівського випромінювання застосовують LiF: Mg, Ti та MgB 4 O 7: Dy, для швидких - CaS: Na, Bi, Zn; для a -Радіометрія - ZnS: Ag.
Серед неорг. люмінофорів велике практич. застосування знаходять також люмінесцентне скло. Їх отримують при варінні скла, додаючи в шихту, частіше РЗЕ або . Скла мають хорошу оптич. прозорістю і можуть застосовуватися як , а також візуалізаторів зображення.
Органічні люмінофори (люмінори, органолюмінофори).Їхнє світіння обумовлено хімічним. будовою орг. з'єдн. і зберігається в разл. . За хім. будовою розрізняють слід. орг. люмінофори: ароматич. або їх похідні (поліфенільні, з конденсованими ароматич. ядрами або арилетиленової та арилацетиленової угрупованнями), 5- і 6-членові гетероцикли та їх похідні, з'єдн. з карбонільними групами; до орг. люмінофорам відносять також комплекси з орг. .
Орг. фотолюмінофори застосовують як флуоресцентні , свічення яких брало викликається УФ і короткохвильовим видимим випромінюванням. є тверді розчини орг. люмінофорів або їх сумішей з розл. смолах (найчастіше у складі карбамід- та меламіноформальдегілних смол, модифікованих одно- та або арилсульфамідами). Для отримання жовтого кольору використовують зазвичай 3-метоксибензантрон, блакитного - заміщені арилетиленові 2,5-діарилоксазолів, помаранчевого - суміш 3-метоксибензантрона з С і 6Ж.
деякі орг. Люмінофори застосовують для фарбування та синтетич. волокон, оптич. відбілювання, натуральних та мистецтв. волокон та розл. покриттів. Так, для фарбування застосовують С (червоний колір), 2,2"-дигідрокси-1,1"-нафтальазин (жовтий), суміш 2,2"-дигідрокси-1,1"-нафтальазину з (зелений), похідні пиримидинантрона ( червоно-оранжевий), для фарбування в оранжево-червоні забарвлення - нафтоіленбензилімідазоли та його заміщені.
При оптич. відбілюванні люмінофори, поглинаючи світло в ближній УФ-області, флуоресціюють у фіолетовій ( l макс 415-429 нм), синій (430-440 нм) або зелено-синій (441-466 нм) частинах видимої області спектра. Оптич. накладення їх і жовтих променів, відбитих матеріалом, що відбілюється, викликає відчуття білизни. При оптич. відбілюванні використовують похідні,
