ЛЮМИНОФОРЫ
(от лат. lumen - свет
и греч. phoros - несущий), твёрдые и жидкие вещества, способные люминесцировать
под действием различного рода возбуждений (см.
Люминесценция).
По
типу возбуждения различают фотолюминофоры, рентгенолюминофоры, радиолюминофоры,
катодолюминофоры, электролюминофоры. Нек-рые Л. могут выступать в качестве
Л. смешанных типов (напр., ZnS-Сu является фото-, катодо-и электролюминофором).
По химич. природе различают органические Л.- органолюминофоры, и неорганические
- фосфоры. Фосфоры, имеющие кристаллич. структуру, наз. кристаллофосфорами.
Свечение Л. может быть обусловлено как
свойствами основного вещества, так и наличием примеси - активатора. Активатор
образует в основном веществе (основании) центры свечения.
Название
активированных Л. складывается из названия основания и названия активаторов,
напр.: ZnS-Сu,Со обозначает Л. ZnS, активированный Си и Со. Если основание
смешанное, то перечисляют сначала названия оснований, а затем активаторов
(напр., ZnS,CdSCu,Co).
Л. применяют для преобразования различных
видов энергии в световую. В зависимости от условий применения предъявляются
определённые требования к тем или иным параметрам Л.: типу возбуждения,
спектру возбуждения (для фотолюминофоров), спектру излучения, выходу излучения
(отношению излучённой энергии к поглощённой), временным характеристикам
(времени возбуждения свечения и длительности послесвечения). Наибольшее
разнообразие параметров можно получить у кристаллофосфоров,
варьируя
активаторы (в основном тяжёлые металлы) и состав основания, причём в зависимости
от концентрации активаторов свойства Л. в значительной степени меняются.
Напр., для ZnS-Си при концентрации Си 10-5 г/г оптимальным является
фотовозбуждение, а при концентрации Си > 10-4 г/г - электровозбуждение.
Спектр возбуждения различных фотолюминофоров
меняется от коротковолнового ультрафиолетового до ближнего инфракрасного.
Спектр излучения может лежать в видимой, инфракрасной и ультрафиолетовой
областях. Ширина спектральных полос излучения отдельных Л. меняется от
тысяч А (для органолюминофоров) до единиц А (для кристаллофосфоров, активированных
редкоземельными элементами) и сильно зависит от концентрации Л. и активатора,
а также от темп-ры.
Энергетич. выход излучения Л. зависит от
вида возбуждения, его спектра (при фотолюминесценции) и механизма преобразования
энергии в световую. Он резко падает при повышении концентрации Л. и активатора
(концентрационное тушение) и темп-ры (температурное тушение). Яркость люминесценции
Л. нарастает с начала возбуждения в течение промежутка времени от 10-9сек
до
неск. мин. Длительность послесвечения различных Л. колеблется от
10-9 сек до неск. ч и определяется характером
преобразования энергии и временем жизни возбуждённого состояния. Наиболее
короткое время послесвечения имеют органолю-минофоры, наиболее длительное
- кри-сталлофосфоры. В зависимости от условий применения могут играть существенную
роль и др. свойства Л.- стойкость к действию света, тепла, влаги и т. д.
Осн. типами применяемых Л. являются кристаллофосфоры,
В люминесцентных лампах
Органические Л. могут люминесцировать в
Люминесцирующие стёкла изготовляют на основе
А
Б
В
Г
Д
Е
Ё
Ж
З
И
Й
К
Л
М
Н
О
П
Р
С
Т
У
Ф
Х
Ц
Ч
Ш
Щ
Ъ
Ы
Ь
Э
Ю
Я
органич. Л., люминесцирующие стёкла. Наибольшее распространение получили
кристаллофосфоры. Значит, часть их представляет собой полупроводниковые
соединения с шириной запрещённой зоны 1- 10 зв,
люминесценция к-рых
обусловлена примесью (активатора) или дефектами решётки. Концентрация активатора
варьируется в пределах 10-3 -10-7 г/г. Нек-рые посторонние
примеси, напр. Fe, в концентрациях уже 10-6 г/г могут уменьшать
яркость люминесценции, поэтому приготовление Л. требует особого контроля
чистоты исходных материалов. Такие Л. изготовляют путём прокалки шихты.
Для улучшения процесса кристаллизации в шихту добавляются плавни - соли
типа КС1, LiF, СаС1
применяются
смеси кристаллофосфоров [напр., смеси MgWO
близкое к распределению дневного света. Катодолюминофоры применяют для
экранов электронно-лучевых трубок, осциллографов, чёрно-белых и цветных
кинескопов
и
т. п. Для цветных кинескопов разработаны люминофоры, дающие три основных
цвета свечения: синий (ZnS-Ag), зелёный (Zn Se-Ag), красный [Zn
чувствительность рентгеновской плёнки и уменьшить дозу облучения. Электролюминофоры
на основе ZnSCu используют для создания светящихся индикаторов, табло,
панелей.
растворах (флуоресцеин, родамин) и твёрдом состоянии (пластич. массы и
антрацен, стильбен и др. органич. кристаллы). Органич. Л. могут обладать
ярким свечением и очень высоким быстродействием. Цвет люминесценции органич.
Л. может быть подобран для любой части видимой области. Они применяются
для люминесцентного анализа, изготовления люминесцирующих красок,
указателей, оптич. отбеливания тканей и т. д. Многие органич. Л. (красители
цианинового, полиметинового рядов и др.) используют в качестве активных
элементов жидкостных лазеров. Кристаллич. органич. Л. применяют
в качестве сцинтилляторов для регистрации у-лучей и
Органич.
Л. выпускаются промышленностью СССР под торговым наименованием люминоры.
стеклянных матриц различного состава. При варке стекла в шихту добавляют
активаторы, чаще всего соли редкоземельных элементов или актиноидов.
Выход,
спектр и длительность свечения люминесцентных стёкол определяются свойствами
активатора. Они обладают хорошей оптич. прозрачностью и многие из них могут
быть использованы в качестве лазерных материалов, а также для визуализации
изображений, полученных в ультрафиолетовом излучении. О. А. Свириденков.