Неорганические люминофоры (). Их свечение м.б. обусловлено как св-вами в-ва основы, так и наличием примесей - , к-рые образуют в осн. в-ве центры свечения, соактиватора и . обычно составляет 10 -1 -10 -3 %. Существуют самоактивир. люминофоры, не содержащие , напр. CaWO 4 . Л юминофоры обозначают ф-лой основы с указанием и , часто соактиватора, напр. ZnS: Ag, Ni; в-во после знака ":" - , соактиватор или . Большинство неорг. люминофоров имеет кристаллич. структуру и относятся к . Требования к люминофорам - яркость и цвет свечения, длительность послесвечения, и др. - определяются параметрами устройств, в к-рых их применяют. Л юминофоры обычно используют в виде относительно тонких поликристаллич. слоев (1-100 мкм), наносимых на внутр. пов-сть светящихся - экранов электровакуумных приборов. Состав нек-рых фото- и катодолюминофоров и области их применения представлены в таблице. Фотолюминофоры возбуждаются оптич. излучением в диапазоне от вакуумной УФ до ближней ИК области. наиб. широкое применение фотолюминофоры находят в люминесцентных лампах низкого . В лампах для общего освещения используют галофосфат Са -3[Са 3 (РО 4) 2 ] . Са(Сl, F) 2: Sb, Mn, в лампах высокого с исправленной цветопередачей - смеси на основе и , 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 люминофором составляет 85 Лм/Вт, ламп со смесями - от 50 до 60 Лм/Вт. Созданы лампы "нового поколения" с люминофорами на основе РЗЭ ( , и др.), сочетающие высокую светоотдачу (~ 95 Лм/Вт) с высоким качеством цветопередачи. Фотолюминофоры применяют для исправления цветности ламп высокого , ламп, излучающих в УФ области, и т.д. (см. табл.). Катодолюминофоры возбуждаются пучком ; используются в экранах кинескопов, в , 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 люминофоров и зависит от соотношения их яркостей. Для получения хорошей цветопередачи цвет свечения исходных люминофоров должен быть по возможности более насыщенным, для чего поверхность "синего" люминофора 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 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 ,
Основные сведения
По химической природе люминофоры разделяются на неорганические (фосфо ́ры), большинство из которых относится к кристаллофосфо ́рам, и органические (органолюминофоры). Свечение неорганических люминофоров (кристаллофосфо ́ров) обусловлено в большинстве случаев присутствием посторонних катионов , содержащихся в малых количествах (от 2 % до 0,0001 %).
) обычно являются ионами металлов; например, свечение сульфида цинка активируется ионом меди . Неорганические люминофоры применяют в люминесцентных лампах , электронно-лучевых трубках , для изготовления рентгеновских экранов, служат индикаторами радиации и др. Органические люминофоры (люмогены) применяют для изготовления ярких флуоресцентных красок, текстиля, пластмасс, украшений, типографии, полимерной глины, обоев, тату пигментов, косметики, люминесцирующих материалов, используют в чувствительном люминесцентном анализе в химии , биологии , медицине и криминалистике .
Разновидности
Существует несколько разновидностей люминофоров. Из них стоит выделить следующие:
- Фотолюминофоры - разновидность люминофоров, которые обладают свойствами сохранения накопленной энергии при возбуждении, и её отдачи, с обладанием собственного послесвечения какой-либо продолжительности после прекращения возбуждения в виде светового излучения в видимой, ультрафиолетовой или инфракрасной зоне.
См. также
Напишите отзыв о статье "Люминофор"
Примечания
Литература
- Жиров Н. Ф. Люминофоры. - М .: Гос. изд-во оборонной пром-ти, . - 480 с.
- Казанкин О.Н., Марковский Л.Я., Миронов И.А. . - 1975. - 192 с.
Отрывок, характеризующий Люминофор
Николай с удивлением смотрел на ее лицо. Это было то же лицо, которое он видел прежде, то же было в нем общее выражение тонкой, внутренней, духовной работы; но теперь оно было совершенно иначе освещено. Трогательное выражение печали, мольбы и надежды было на нем. Как и прежде бывало с Николаем в ее присутствии, он, не дожидаясь совета губернаторши подойти к ней, не спрашивая себя, хорошо ли, прилично ли или нет будет его обращение к ней здесь, в церкви, подошел к ней и сказал, что он слышал о ее горе и всей душой соболезнует ему. Едва только она услыхала его голос, как вдруг яркий свет загорелся в ее лице, освещая в одно и то же время и печаль ее, и радость.– Я одно хотел вам сказать, княжна, – сказал Ростов, – это то, что ежели бы князь Андрей Николаевич не был бы жив, то, как полковой командир, в газетах это сейчас было бы объявлено.
Княжна смотрела на него, не понимая его слов, но радуясь выражению сочувствующего страдания, которое было в его лице.
– И я столько примеров знаю, что рана осколком (в газетах сказано гранатой) бывает или смертельна сейчас же, или, напротив, очень легкая, – говорил Николай. – Надо надеяться на лучшее, и я уверен…
Княжна Марья перебила его.
– О, это было бы так ужа… – начала она и, не договорив от волнения, грациозным движением (как и все, что она делала при нем) наклонив голову и благодарно взглянув на него, пошла за теткой.
Вечером этого дня Николай никуда не поехал в гости и остался дома, с тем чтобы покончить некоторые счеты с продавцами лошадей. Когда он покончил дела, было уже поздно, чтобы ехать куда нибудь, но было еще рано, чтобы ложиться спать, и Николай долго один ходил взад и вперед по комнате, обдумывая свою жизнь, что с ним редко случалось.
Княжна Марья произвела на него приятное впечатление под Смоленском. То, что он встретил ее тогда в таких особенных условиях, и то, что именно на нее одно время его мать указывала ему как на богатую партию, сделали то, что он обратил на нее особенное внимание. В Воронеже, во время его посещения, впечатление это было не только приятное, но сильное. Николай был поражен той особенной, нравственной красотой, которую он в этот раз заметил в ней. Однако он собирался уезжать, и ему в голову не приходило пожалеть о том, что уезжая из Воронежа, он лишается случая видеть княжну. Но нынешняя встреча с княжной Марьей в церкви (Николай чувствовал это) засела ему глубже в сердце, чем он это предвидел, и глубже, чем он желал для своего спокойствия. Это бледное, тонкое, печальное лицо, этот лучистый взгляд, эти тихие, грациозные движения и главное – эта глубокая и нежная печаль, выражавшаяся во всех чертах ее, тревожили его и требовали его участия. В мужчинах Ростов терпеть не мог видеть выражение высшей, духовной жизни (оттого он не любил князя Андрея), он презрительно называл это философией, мечтательностью; но в княжне Марье, именно в этой печали, выказывавшей всю глубину этого чуждого для Николая духовного мира, он чувствовал неотразимую привлекательность.
В физике свечение люминесценции определяется как излуче-ние, избыточное над тепловым излучением тела.
Длительность лю-минесцентного свечения значительно превышает период колебаний световой электромагнитной волны. Вещества, способные генерировать свечение люминесценции («холодный свет»), называют люминофорами. Свечение люминофоров возникает без наг-рева, длительность отличает люминесценцию от других видов хо-лодного излучения (отражение и рассеяние света, свечение Вавилова-Черенкова и др. )
В техническом применении люминесценцию разделяют на два типа: фосфорес-ценцию и флуоресценцию.
Первый вид представляет собой длительное "послесвечение", второй - свечение непосредственно при возбуждении. Резкой гра-ницы между ними нет; так, экран телевизора ярко светится при воз-действии на него электронного луча (флуоресценция) и слабо све-рится еще некоторое время после выключения телевизора (фосфо-ресценция); в абсолютной темноте человеческий глаз способен заметить фосфоресценцию «телевизионного» люминофора через нес-колько часов после выключения.
В физике виды люминесценции различают по способу возбуж-дения люминофора, то есть того вещества, которое мы хотим заставить светиться.
Катодолюминесценция: люминофор возбуждается под действием ударов электронов, сформированных в пучок. Используется она в осциллографических и радиолокационных трубках. Под воздействием управляемого электронного луча светятся экраны наших телевизоров и компьютерных мониторов. Эти же люминофоры реагируют на воздействие «бета-излучение», то есть на электроны, испускаемые радиоактивными веществами при бета-распаде ядер. Люминофоры, чувствительные к электронным ударам, обычно светятся также и под действием альфа-частиц. Следовательно, явление катодолюминесценции может использоваться в технических устройствах для обнаружения ядерных излучений (радиолюминесценция).
Рентгенолюминесценция и Радиолюминесценция. Уже сравнительно давно выпускаются не требующие внешнего питания автономные люминесцентные светильники. Они сделаны в виде запаянных отрезков стеклянных трубок, внутренняя поверхность которых покрыта радиолюминофором , а сама трубка заполнена радиоактивным изотопом водорода - тритием. Тритий испускает электроны с энергией примерно в 5000 электронвольт, которые очень быстро поглощаются воздухом. Поэтому тритиевые светознаки относительно безопасны (пока не нарушена герметичность трубки), а служить могут свыше 10 лет.
Фотолюминесценция. В данном случае люминофор возбуждается:
а) видимым (дневным) светом (наблюдается самостоятельное длительное послесвечение в условиях отсутствия любого излучения, т.е. в условиях темноты),
б) ультрафиолетовым (УФ) светом (флуоресценция - постоянное свечение в видимом диапазоне наблюдается, пока действует источник ультрафиолетового света),
в) инфракрасным (ИК) излучением (фотолюминесцентное свечение в видимом диапазоне наблюдается пока действует источник инфракрасного излучения - например светодиода от дистанционного телевизионного пульта). Одно из технических применений этого эффекта известно всем - это люминесцентные лампы дневного света. Фотолюминесценция при ИК-излучении составляет физическую основу приборов ночного видения, систем для защиты ценных бумаг, а также индикаторов ИК, УФ и рентгеновского излучения.
Электролюминесценция: люминофор возбуждается под дей-ствием постоянного и переменного электрического поля (электролюминесцентные конденсаторы и панели, индикаторы электрическо-го поля). Очень близко по физической сути к явлению электролю-минесценции примыкает излучение светодиодов, так называемая инжекционная электролюминесценция. Светодиоды - полупроводни-ковые точечные источники света, используемые в цифровых инди-каторах и устройствах для воспроизведения изображения. Они дают довольно яркое свечение в красной и зеленой областях спектра.
Другие. Существует еще целый ряд специфических видов люминесценции: хеми-трибо-кандо (пламя), ионо, термолюминесценция. Их физическая сущность ясна из названий. Не опи-сывая их подробно (это сделано в «Физико-энциклопедическом словаре» и подробно - в «Физической энциклопедии» ), отметим лишь, что многие виды люминесценции уси-ливаются при воздействии электрического поля.
Во многих слу-чаях интенсивность люминесценции повышается при применении комбинированных способов возбуждения, как, например, в слу-чае радиотермолюминесценции и электролюминесценции. А инфракрасное излучение (ИК) в момент светоотдачи фотолюминофоров способно значительно повысить затухание их послесвечения.
Биолюминесценция получила свое название не по виду возбуждения, а по самим светящимся объектам. Биолюминесценция - это свечение биологических объектов: светляч-ков, растений и т.д.. Во многих случаях это свечение бактерий. Некоторые типы бактерий светятся за счет хемилюминесценции (в результате естественных процессов окисления); отдельные классы обладают своего рода фотолюминесценцией, при-чем каждый класс характеризуется собственным спектром излуча-емого света, по которому их можно определить.
На этом свой-стве основаны, например, способ и устройство для обнаружения бактерий в атмосфере при облучении ультрафиолетовым светом.
Очень характерно также для практических приложений биолюминесценции изобретение по а.с. № 559695 «Способ диагностики инфекционного гепатита путем исследования сыворотки крови, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени исследования, сыворотку крови облучают светом с длиной вол-н 306-315 нм (УФ-диапазон), и регистрируют люминесценцию в области длин волн 320-600 нм (видимый диапазон), и по положению длинноволнового максимума в интервале 485-605 нм устанавливают наличие патологии» (БИ, 1977, № 20). Очевидно, при патологических изменениях в сыворотке крови образуются какие-то микробы (вирусы), излучающие свет с определенной длиной волны; этот факт и использован для и экспресс-анализа.
В технике и лакокрасочной промышленности в основном применяются синтетические (неорганические) люминофоры - синтезированные лабораторным путем вещества, свойства которых наиболее удовлетворяют каким-либо техничес-ким функциям.
Например, для синтеза некоторых видов фотолюминофоров применяются галофосфаты, активированные сурьмой и марганцем . Атомы этих элементов, внедренные в кристаллическую решетку галофосфатов, образуют так называемые люминесцентные центры. Поглощение и излучение энергии, то есть возбуждение и последующее высвечивание связаны с электронными переходами в пределах люминесцентного центра. Соответственно, изменение цвета свечения таких характеристических люмино-форов можно получить, варьируя вид и количество активатора.
Поскольку при возбуждении люминесценции электронами, рентгеновским излучением, альфа-излучением энергия в основном поглощается кристаллической решеткой, то для соот-ветствующих устройств синтезируются такие люминофоры, кристал-лическая решетка которых обладает свойством передавать погло-щенную энергию к люминесцентному центру (рекомбинационные люминофоры). Как правило, в качестве таких люминофоров использу-ются халькогениды металлов второй группы менделеевской табли-цы (халькогениды - химические соединения, имеющие в составе молекулы атомы серы, селена или теллура ).
Например, основу телевизионных лю-минофоров составляют соединения типа сернистого кадмия и сернистого цинка с соответствующими добавками . Этот же тип люминофоров используется и в электролюминесцентных панелях. Цинкосульфидные люминофоры, активированные кобальтом и медью , обла-дают длительным послесвечением (фосфоресценцией), применяются они в различных сигнальных устройствах, указателях, на шкалах приборов и на экранах запоминающих трубок. В светодиодах в основном используются фосфид и арсенид галлия, активированные селеном, теллуром, цинком, кадмием и др.
Особый класс образуют цинкосульфидные и цинк-кадмий-сульфидные люминофоры, активированные серебром . Эти люминофоры в сме-си с прозрачными лаками служат основой люминесцентных самосве-тящихся красок, в последнее время они почти целиком вытеснили недостаточно устойчивые флуоресцентные органические красители типа родамина.
Весьма важны для практических целей антистоксовские лю-минофоры , состоящие из фторидов и окси-хлоридов редкоземельных элементов, активированных ионами эрбия и иттербия. Эти люминофо-ры способны преобразовывать невидимое глазом инфракрасное излучение в видимое разных цветов, например, в зе-леное, красное, голубое и даже близкое ультрафиолетовое излуче-ние. При большой плотности инфракрасного излучения энергети-ческая эффективность преобразования может достигать 90%. Антистоксовские люминофоры составляют основу устройств, предназначенных для визуали-зации инфракрасного излучения, в том числе для визуализации излучения лазеров, работающих в ближней инфракрасной области.
Конечно, запомнить все классы люминофоров вместе с их характерными функциями практически невозможно. Но для этого есть справочники. При анализе задачи важно сформулировать идеальную функцию.
На основании вышеизложенного можно выделить три основных направления практического использования явления люминесценции и люминофоров различного вида.
1. Люминесцентные источники света (например люминесцентные лампы, светодиоды).
2. Индикация различного рода излучений (жидкокристаллические экраны и кинескопы, регистрирующие экраны и т.д.).
3. Использование люминесцирующих добавок для обнаружения различного рода неоднородностей, прежде всего, дефектов типа утечек, методы неразрушающего контроля в металлургии и т.п.
4. Изготовление фотолюминесцентных элементов безопасности (ФЭС).
5. Производство фотолюминесцентных декоративных красящих составов и композиций.
Рассмотрим задачу. Требуется контролировать герметичность сварных изделий. Для определенности допустим, что речь идет о сварке баков, в которых потом будет находиться горячий ядовитый газ. Такие емкости широко применяются в современной химической технологии. Существует множество способов проверки качества швов. Как правило, все они связаны с опрессовкой готовых изде-лий и тем или иным способом визуализации имеющихся дефектов сварки.
Не разбирая их подробно, введем ограничение: контроль герметичности нужен непосредственно в процессе сварки. Достоинства такого способа очевидны, поскольку дефект может быть исправлен сразу же по ходу сварки. Будем считать, что нам уже известна сущность изобретения по а.с. № 277805г. «Способ обнаружения неплотностей в холодиль-ных агрегатах, заполненных фреоном и маслом, преимущественно домашних холодильниках, отличающийся тем, что, с целью повыше-ния точности определения мест утечек, в агрегат вместе с мас-лом вводят УФ-люминофор (флуоресцент), освещают агрегат в полузатененном помещении ультрафиолетовыми лучами и определяют место утечек по свечению люминофора в просачивающемся через неплотности масле» (БИ, 1970, № 25).
Изобретение довольно старое и хорошо известное. Попробуем перенести его идею на решение разбираемой задачи. Технические трудности очевидны: шов еще целиком не заварен, поэтому ни о какой опрессовке и речи быть не может.
Контрольный ответ по этой задаче: а.с. № 331271 «Спо-соб контроля герметичности сварных изделий с помощью люмино-фора, при котором на изделие направляют ультрафиолетовые лучи и судят о герметичности по свечению люминофора, отличающихся тем, что с целью повышения производительности путем осуществле-ния контроля непосредственно в процессе сварки, люминофорную суспензию наносят на внутреннюю поверхность свариваемых дета-лей перед сваркой, а в качестве источника ультрафиолетовых лучей используют сварочную дугу».
Идея люминесцирующих добавок позволила улучшить и тра-диционные виды дефектоскопии.
Так, известен способ определения повреждений поверхности (в виде микротрещин) при помощи флу-оресцентного магнитного порошка; порошок концентрируется около краев трещины и после облучения ультрафиолетовым излучением «высвечивает» местонахождение трещины. Та же идея лежит в основе изобретения способа неразрушающего обнаружения дефектов и трещин на поверхности образца путем выявления агломератов частиц, состоящих из органического флуоресцирующего вещества и магнитного порошка.
В заключение этого раздела приведем несколько примеров, иллюстрирующих техническое применение различных видов люми-несценции.
Радиационный дозиметр , который содержит порошок из мате-риала, обладающего термолюминесцентными свойствами, укреплен-ный на основании из графита или другого материала, способного нагреваться (т.е. поглощать энергию) под действием излучения в диапазоне радиочастот.
В а.с. № 459802 предлагается запоминающий элемент , обеспечивающий оптическое считывание ин-формации. Элемент состоит из слоев проводника (электрода), полупроводника, диэлектрика с остаточной поляризацией (электрета) и слоя электролюминофора, покрытого вторым полупрозрачным электродом. Электрический сигнал, приходящий на элемент, вызывает изменение в полупроводнике, которые, в свою очередь, изменяют поляризацию в диэлектрике. Соответствующие изменения электрического поля визуализируются люминофором.
Интересно также а.с.№636513 « Способ определения интен-сивности собственного свечения воздуха, обусловленного хемилюминесценцией веществ, входящих в его состав, отличающийся тем, что, с целью определения токсичности загрязненного воз-духа, регистрируют спектр свечения в области, где хемилюминесценция обуславливается токсичными веществами, входящими в его состав» (БИ, 1978, № 45) .
Эффект электролюминесценции как эффект индикации напряженнос-ти переменного электрического поля использован при разработке принципиально новой конструкции вольтметра для измерения высоких напряжений. Сильная зависимость яркости свечения электролюминофоров (сульфид цинка, активированный медью) от приложенного напряже-ния обеспечивает весьма высокую чувствительность прибора, а ста-бильность характеристик люминофора - рекордную точность измерения (около 0,1 %) даже на верхних пределах измерения.
ЛЮМИНОФОРЫ
(от лат. lumen, род. падеж luminis - свет и греч. phoros - несущий), синтетич. в-ва, способные преобразовывать разл. виды энергии в световую - люминесцировать. По типу возбуждения подразделяются на фото-, катодо-, электро-, рентгено-, радио-, хемилюминофоры и др. (см. также Люминесценция, Хемилюминесценция
).
Неорганические Л. (фосфоры).
Их свечение м. б. обусловлено как св-вами в-ва основы, так и наличием примесей - активаторов, к-рые образуют в осн. в-ве центры свечения, соактиватора и сенсибилизатора. Концентрация активатора обычно составляет 10 -1 -10 -3 %. Существуют самоактивир. Л., не содержащие активаторов, напр. CaWO 4 . Л. обозначают ф-лой основы с указанием активатора и сенсибилизатора, часто соактиватора, напр. ZnS: Ag, Ni; в-во после знака ":" - активатор, соактиватор или сенсибилизатор. Большинство неорг. Л. имеет кристаллич. структуру и относятся к кристаллофосфорам.
Требования к Л. - яркость и цвет свечения, длительность послесвечения, дисперсность, и др. - определяются параметрами устройств, в к-рых их применяют. Л. обычно используют в виде относительно тонких поликристаллич. слоев (1-100 мкм), наносимых на внутр. пов-сть светящихся - экранов электровакуумных приборов. Состав нек-рых фото- и катодолюминофоров и области их применения представлены в таблице. Фотолюминофоры возбуждаются оптич. излучением в диапазоне от вакуумной УФ до ближней ИК области. наиб. 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 Л.
составляет 85 Лм/Вт, ламп со смесями - от 50 до 60 Лм/Вт. Созданы лампы "нового поколения" с Л. на основе РЗЭ ( , 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 Л. 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 Л. и зависит от соотношения их яркостей. Для получения хорошей цветопередачи цвет свечения исходных Л. должен быть по возможности более насыщенным, для чего поверхность "синего" Л. 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 Л., имеющих синий и желто-зеленый (l макс 560 нм) цвет свечения, обеспечивающих в целом белый свет свечения кинескопа. Для повышения контрастности используют пигментирование "синего" Л. красителем. 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 Л., обладающие голубым, зеленым, желтым, оранжевым и красным цветом свечения. Рентгенолюминофоры возбуждаются рентгеновскими лучами; применяются при рентгенологич. обследованиях человека и в пром. дефектоскопии. Л. CaWO 4 нашел применение в мед. экранах, пром. рентгенографии с использованием малосeребряных материалов и дефектоскопии 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 дозиметрии и радиометрии. При дозиметрии обычно используют св-во нек-рых Л. высвечивать при повышении т-ры 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 неорг. Л. большое практич. применение находят также люминесцирующие стекла. Их получают при варке стекла, добавляя в шихту активаторы, чаще РЗЭ или . Стекла обладают хорошей оптич. прозрачностью и могут применяться в качестве лазерных материалов,
а также визуализаторов изображения.
Органические Л. (люминоры, органолюминофоры).
Их свечение обусловлено хим. строением орг. соед. и сохраняется в разл. агрегатных состояниях. По хим. строению различают след. орг. Л.: ароматич. или их производные (полифенильные углеводороды, углеводороды с конденсированными ароматич. ядрами или арилэтиленовой и арилацетиленовой группировками), 5- и 6-членные гетероциклы и их производные, соед. с карбонильными группами; к орг. Л. относят также комплексы металлов с орг. лигандами. Орг. фотолюминофоры применяют в качестве флуоресцентных красок, свечение к-рых вызывается УФ и коротковолновым видимым излучением. Пигменты красок представляют собой твердые р-ры орг. Л. или их смесей с красителями в разл. 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. Нек-рые орг. Л. применяют для окрашивания пластмасс и синтетич. волокон, оптич. отбеливания тканей, бумаги, натуральных и искусств. волокон и разл. 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 оптич. отбеливании Л., 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 оптич. отбеливании используют производные стильбена, кумарина, пиразолина, нафталимида, бензоксазола и др. Орг. Л., способные испускать свет под действием радиоактивных излучений, применяют в качестве сцинтилляторов. Существуют монокристаллич. ( , тетрацен, карбазол, арилзамещенные этилена и оксазола), жидкие (полифенильные углеводороды, 2,5-диарилзамешенные оксазола) и пластмассовые орг. сцинцилляторы. Последние представляют собой твердые р-ры жидких сцинцилляторов в полимерных основах (полистироле, поливинилксилоле). Многие орг. Л. - активные среды жидкостных лазеров, напр. цианиновые, полиметиленовые и др. красители, люминесцентные индикаторы.
Кроме того, орг. Л. применяют в люминесцентной дефектоскопии и аналит. химии (см. Люминесцентный анализ
),
а также в мол. биологии и медицине (флуоресцеин, и др.) в качестве меток или зондов (см., напр., Липидные зонды
). О хеминолюминофорах см. Хемилюминесценция.
Лит.:
Гугель Б. М., Люминофоры для электровакуумной промышленности, М.. 1967; Неорганические люминофоры, М., 1975; Карнаухов В. Н., Люминесцентный клетки, М., 1978; Красовицкий Б. М., Болотин Б. М., Органические люминофоры, 2 изд., М., 1984; Тезисы докладов 5-го Всесоюзного совещания "Синтез, свойства, исследования, технология и применение люминофоров", ч. 1-2. Ставрополь. 1985. И. Ф. Голубев.
Химическая энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . Под ред. И. Л. Кнунянца . 1988 .
Смотреть что такое "ЛЮМИНОФОРЫ" в других словарях:
- (от лат. lumen, род. п. luminis свет и греч. phoros несущий), твёрдые и жидкие в ва, способные люминесцировать под действием разл. рода возбуждений (см. ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ). По типу возбуждения различают фотолюминофоры, рентгенолюминофоры,… … Физическая энциклопедия
- (от лат. lumen свет и греч. phoros несущий) органические и неорганические вещества, способные светиться (люминесцировать) под действием внешних факторов (см. Люминесценция). Важнейший вид люминофоров кристаллофосфоры. Люминофоры используют в… … Большой Энциклопедический словарь
Современная энциклопедия
Вещества, способные светиться (люминесцировать) под влиянием различных возбуждений. Используются в лампах дневного света, электронно лучевых трубках, как источники аварийного освещения в различных указателях и т. д. EdwART. Толковый Военно… … Морской словарь
люминофоры - Вещества, способные светиться под действием внешних факторов. Тематики машиностроение в целом … Справочник технического переводчика
Люминофоры - ЛЮМИНОФОРЫ, органические и неорганические вещества, способные светиться под воздействием различных факторов (смотри Люминесценция). Используют для изготовления телевизионных и других светящихся экранов, индикаторов, люминесцентных красок, ламп… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
ЛЮМИНОФОРЫ - твёрдые и жидкие вещества, в которых под действием внешних физ. факторов возникает (см.). По хим. природе Л. разделяются на органические и неорганические. Их используют в люминесцентном анализе, при производстве светящихся красок, в химии,… … Большая политехническая энциклопедия
- (от лат. lumen свет и греч. phorós несущий), органические и неорганические вещества, способные светиться (люминесцировать) под действием внешних факторов (смотри Люминесценция). Важнейший вид люминофоров кристаллофосфоры. Люминофоры используют … Энциклопедический словарь
- (от лат. lumen свет и греч. phoros несущий) вещества, способные преобразовывать поглощаемую ими энергию в световое излучение (люминесцировать). По химической природе люминофоры разделяются на неорганические, большинство из которых относится к… … Википедия
Люминофоры - (от лат. lumen свет и греч. phoros несущий) твердые и жидкие вещества, способные люминесцировать под действием разного рода возбуждений, т. е. иметь дискретные (разделенные зонами запрещенных энергий) спектры излучения.… … Энциклопедический словарь по металлургии
Книги
- Химические понятия и химические изобретения. Книга 3. Новые принципы выявления патентоспособных химических объектов , Е. А. Устинова. В книге 3 монографии представлены новый подход к выявлению патентоспособных технических решений и результаты применения его на практике. Метод основан на глубокомисследовании химической…
