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蛍光体

LightingEdit

蛍光体層は、蛍光灯によって生成される光のほとんどを提供し、メタルハライドランプによって生成される光のバラン さまざまなネオンサインはライトの異なった色を作り出すのに蛍光体の層を使用します。 航空機の計器板で、例えば見つけられるエレクトロルミネッセンスの表示はまぶしさなしの照明を作り出すのに蛍光体の層をまたは数字およびグラ 白色LEDランプは、より長い波長で発光する蛍光体コーティングを有する青色または紫外エミッタで構成され、可視光の完全なスペクトルを与える。 1958年以来、焦点を当てていないと反射していない陰極線管は、ストロボスコープランプとして使用されていました。

蛍光体温度測定編集

主な記事:蛍光体温度測定

蛍光体温度測定は、特定の蛍光体の温度依存性を使用する温度測定アプローチです。 このために、蛍光体コーティングが目的の表面に適用され、通常、減衰時間は温度を示す発光パラメータである。 照明光学系および検出光学系は遠隔に位置することができるので、この方法は、高速モータ表面などの表面を移動させるために使用され得る。 また、熱電対の光アナログとして光ファイバの端部に蛍光体を塗布してもよい。

Glow-in-the-dark toysEdit

これらの用途では、蛍光体は玩具を成形するために使用されるプラスチックに直接添加されるか、または塗料として使用す

ZnS:Cu蛍光体は、ハロウィーンのメイクアップに頻繁に使用されるグローインザダーク化粧品クリームに使用されています。一般に、蛍光体の持続性は、波長が増加するにつれて増加する。 化学発光ベースの白熱アイテムについては、lightstickも参照してください。

郵便切手編集

蛍光体の縞模様の切手は、1959年に郵便をソートする機械のためのガイドとして初めて登場しました。 世界中で多くの変化はバンディングの異なった量とあります。 郵便切手は、蛍光体で”タグ付け”されているかどうか(または発光紙に印刷されているかどうか)によって収集されることがあります。H3>

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: Radioluminescence

硫化亜鉛蛍光体は、蛍光体が時計や楽器のダイヤル(ラジウムダイヤル)のための発光塗料を作成するために、アルファおよびベータ崩壊同位体によっ 1913年から1950年の間、ラジウム228とラジウム226は銀をドープした硫化亜鉛(ZnS:Ag)で作られた蛍光体を活性化するために使用され、緑色の輝きを与えた。 この蛍光体は、光の自己吸収が問題となるため、2 5mg/cm2より厚い層に使用するのには適していない。 さらに、硫化亜鉛は結晶格子構造の劣化を受け、ラジウムの枯渇よりも大幅に速く輝度の段階的な損失をもたらす。 ZnS:Agコーティングされたspinthariscopeスクリーンは、アーネスト-ラザフォードが原子核を発見した実験で使用された。銅を添加した硫化亜鉛(ZnS:Cu)は、使用される最も一般的な蛍光体であり、青緑色の光を生成する。

銅とマグネシウムをドープした硫化亜鉛(ZnS:Cu、Mg)は黄橙色の光をもたらす。

トリチウムは、トリチウム照明を利用した様々な製品の放射線源としても使用されています。

エレクトロルミネセンス

主な記事:エレクトロルミネセンス

エレクトロルミネセンスは、光源で利用することができます。 そのような源は普通それらをLCD表示のバックライトのために適したようにする大きい区域から出る。 蛍光体の励起は、通常、適切な周波数を有する高強度電界の適用によって達成される。 現在のエレクトロルミネッセンスの光源は比較的短い操作の寿命に終って使用と、低下しがちです。ZnS

ZnS

ZnS:Cuは、1936年にパリのマダムマリーキュリー研究所でジョルジュ-デストリアウによって試験されたエレクトロルミネッセンスの表示に成功した最初の製剤であった。

粉末またはACエレクトロルミネッセンスは、バックライトや夜の光の用途の様々な発見されています。 いくつかのグループは、ブランドのEL製品(例えば、いくつかのTimex時計で使用されるIndiGlo)またはエレクトロルミネッセンスライトストリップで使用されるエレクトロルミネッセンス材料の別の商品名”Lighttape”を提供している。 アポロ宇宙計画は、多くの場合、バックライトと照明のためのELの最初の重要な使用であると信じられています。

白色Led編集

白色発光ダイオードは、通常、適切な材料のコーティングを有する青色のInGaN Ledである。 セリウム(III)を添加したYAG(YAG:Ce3+、またはY3Al5O12:Ce3+)がよく使用され、青色LEDからの光を吸収し、緑がかったものから赤みがかったものまで幅広い範囲で発光し、その出力の大部分は黄色である。 残りの青い放出と結合されるこの黄色い放出は暖かい(黄色がかった)または冷たい(青みがかった)白として色温度に合わせることができる”白い”ライトを Ce3+の薄黄色の放出:YAGは、セリウムをテルビウムやガドリニウムなどの他の希土類元素に置換することによって調整することができ、YAG中のアルミニウムの一部または全部をガリウムに置換することによってさらに調整することさえできる。 しかし、このプロセスは燐光の一つではありません。 黄色光はシンチレーションとして知られているプロセスによって生成され、残光が完全に存在しないことはプロセスの特徴の1つです。

いくつかの希土類ドープサイアロンは、光ルミネセンスであり、蛍光体として機能することができます。 ユウロピウム(II)ドープβ-サイアロンは紫外および可視光スペクトルを吸収し、強い広帯域可視発光を放出する。 その輝度と色は、温度安定した結晶構造のために、温度とともに大きく変化しません。 白色Led用の緑色ダウンコンバージョン蛍光体として大きな可能性を秘めており、黄色の変種も存在する(α-サイアロン)。 白色Ledの場合、青色LEDは黄色蛍光体、または緑色および黄色のサイアロン蛍光体および赤色のCaalsin3ベース(CASN)蛍光体とともに使用されます。白色Ledは、高効率ユーロピウム系の赤色および青色発光蛍光体と緑色発光の銅およびアルミニウムをドープした硫化亜鉛(ZnS:Cu、Al)の混合物で近紫外(NUV)発光 これは、蛍光灯の働き方に似た方法です。

いくつかの新しい白色Ledは、白色を近似するために、黄色と青色のエミッタを直列に使用します; この技術は、Blackberryなどの一部のMotorola携帯電話やLED照明、InGaP上のSiC上にGaNを使用したオリジナルバージョンの積層エミッタで使用されていますが、後に高駆動電流で破壊されることが判明しました。一般照明システムで使用される多くの白色Ledは、例えば、ビーコンとして機能するようにLEDを変調するシステムのように、データ転送に使用することがでまた、白色Ledでは、Ce:YAG以外の蛍光体を使用することも一般的であり、多くの場合、効率を犠牲にして、より高いCRIを達成するために2〜3個の蛍光体を使 追加の蛍光体の例は、飽和赤色を生成するR9、赤色を生成する窒化物、および緑色を生成するルテチウムアルミニウムガーネットのようなアルミン ケイ酸塩の蛍光体はより明るいですが、より速く衰退し、モバイル機器のLCD LEDのバックライトで使用されます。 LEDの蛍光体はダイスに直接置くか、またはドームに作り、LEDの上に置くことができます:このアプローチは遠隔蛍光体として知られています。 いくつかの着色されたLedは、着色されたLEDを使用する代わりに、そのような配置が着色されたLEDよりも効率的であるので、着色された蛍光体を有する青LEDを使用する。 酸化窒化物蛍光体は、Ledにも使用することができる。 蛍光体を作るのに使用されるpercursorsは空気に露出されたとき低下するかもしれません。

陰極線tubesEdit

共通の陰極線管内の構成青、緑、赤の蛍光体のスペクトル。陰極線管は、(通常)円形または長方形の形式で信号生成された光パターンを生成します。 かさばるCrtは、1950年代に人気を博した白黒家庭用テレビ(「TV」)セットや、第一世代のチューブベースのカラーテレビ、およびほとんどの初期のコンピュータモニ Crtはまた、オシロスコープのような科学および工学機器で広く使用されており、通常は単一の蛍光体色、典型的には緑色である。 そのような適用のための蛍光体は高められたイメージの持続のための長い残光が、あるかもしれません。蛍光体は、薄膜として、または表面に結合した別個の粒子として、粉末として堆積させることができる。

蛍光体は、表面に結合した粉末として、 薄膜は、より良い寿命とより良い解像度を有するが、粉末のものよりも明るく効率の低い画像を提供する。 これは、放出された光を散乱させる薄膜内の複数の内部反射によって引き起こされる。白色(白黒):硫化亜鉛カドミウムと硫化亜鉛銀の混合物、ZnS:Ag+(Zn、Cd)S:Agは、白黒テレビCrtで使用される白色P4蛍光体です。

白色(黒と白):硫化亜鉛と硫化亜鉛の混合物、ZnS:Ag+(Zn、Cd)S:Agは、白と白のテレビCrtで使用される白色のP4蛍光体です。

黄色と青色の蛍光体の混合物が通常である。 赤色、緑色および青色の混合物、または単一の白色蛍光体もまた、遭遇することができる。

赤: ユウロピウムで活性化された酸化イットリウム-硫化物は、カラー Crtの赤色蛍光体として使用される。 カラーテレビの開発は、赤色蛍光体の探索のために長い時間がかかった。 最初の赤色発光希土類蛍光体であるYVO4:Eu3+は、1964年にLevineとPalillaによってテレビの原色として導入されました。 単結晶形態では、優れた偏光子およびレーザ材料として使用された。黄色:硫化カドミウムと混合すると、得られた硫化亜鉛カドミウム(Zn、Cd)S:Agは、強い黄色の光を提供します。緑:硫化亜鉛と銅、P31蛍光体またはZnSとの組み合わせ。

緑:硫化亜鉛と銅、p31蛍光体またはZnSとの組み合わせ。:Cuは、長い白熱を531nmで、最高になる緑色航法燈に与えます。青:硫化亜鉛と銀の数ppmの組み合わせ、ZnS:Agは、電子によって励起されると、450nmで最大の強い青色の輝きを提供し、200ナノ秒の持続時間で短い残光を提 それはP22B蛍光体として知られています。 この材料、硫化亜鉛銀は、依然として陰極線管の中で最も効率的な蛍光体の1つです。 それは色のCRTsで青い蛍光体として使用されます。

蛍光体は、通常、貧弱な導電体である。 これは、静電反発(「固着」として知られる効果)による衝撃を与える電子のエネルギーを効果的に減少させる、スクリーン上の残留電荷の堆積につながる可 これを除去するために、アルミニウムの薄い層(約100nm)は、通常、真空蒸発によって蛍光体上に堆積され、管の内側の導電層に接続される。 この層はまた、蛍光体の光を所望の方向に反射し、不完全な真空に起因するイオン衝撃から蛍光体を保護する。

周囲光の反射による画像劣化を低減するために、いくつかの方法でコントラストを高めることができます。 スクリーンの未使用区域の黒い覆うことに加えて、色スクリーンの蛍光体の粒子は一致色の顔料が塗られます。 例えば、赤色蛍光体は酸化第二鉄(カドミウム毒性のために以前のCd(S、Se)を置き換える)で被覆され、青色蛍光体はマリンブルー(CoO·nAl
2O
3)または群青(Na
8al
6si
6O
24S
2)で被覆することができる。 ZnSに基づく緑の蛍光体:Cuは自身の黄色がかった色が塗られた原因である必要がありません。

白黒テレビCRTsEdit

白黒テレビの画面には、白に近い発光色が必要です。 通常、蛍光体の組み合わせが用いられる。最も一般的な組み合わせは、ZnS:Ag+(Zn、Cd)S:Cu、Al(青+黄)です。 他のものは、Zns:A G+(Zn,Cd)S:A G(青+黄)、Zns:A G+Zns:Cu、A L+Y2O2S:Eu3+(青+緑+赤−カドミウムを含まず、効率が悪い)である。 色調は、成分の比率によって調整することができる。組成物は、異なる蛍光体の離散粒を含むので、それらは完全に滑らかではないかもしれない画像を生成する。

組成物は、異なる蛍光体の離散粒を含 単一の白色発光蛍光体(Z N,Cd)S:A G,A U,A Lはこの障害を克服する。 その低効率のために、それは非常に小さな画面でのみ使用されます。

スクリーンは、典型的には、溶液中に懸濁した粒子が表面に沈降させる沈降コーティングを使用して蛍光体で覆われている。

Reduced-palette color CRTsEdit

限られた色のパレットを表示するには、いくつかのオプションがあります。

ビーム浸透管では、異なる色の蛍光体が層状になり、誘電体材料で分離される。 加速電圧は電子のエネルギーを決定するために使用され、より低いエネルギーのものは蛍光体の最上層に吸収され、より高いエネルギーのもののいくつかは したがって、最初の色または最初の色と2番目の色の混合物が表示されます。 赤い外の層および緑の内部の層が付いている表示を使うと、加速の電圧の処理は赤いからオレンジおよび黄色から緑に色の連続体を作り出すこ

別の方法は、異なる特性を有する二つの蛍光体の混合物を使用することである。 一方の明るさは電子流束に直線的に依存し、他方の明るさはより高い流束で飽和する—蛍光体は、それに影響を与える電子の数に関係なく、それ以上の光を放出しない。 低い電子流束では、両方の蛍光体が一緒に放出され、高い流束では、非飽和蛍光体の発光寄与が優先され、組み合わせた色が変化する。

このようなディスプレイは、RGB CRT蛍光体の二次元構造がないため、高解像度を有することができる。 しかし、彼らのカラーパレットは非常に限られています。 これらは、いくつかの古い軍事レーダーディスプレイで使用されました。

カラーテレビCRTsEdit

このセクションでは、各蛍光体組成の期間に関する情報が欠落しています。 この情報を含めるには、セクションを展開してください。 詳細はトークページに記載されている場合があります。 (2020年10月)

カラー Crtの蛍光体は、白黒の蛍光体よりも高いコントラストと解像度を必要とします。 電子ビームのエネルギー密度は白黒Crtの約100倍であり、電子スポットは約0に焦点を当てている。黒と白のCrtの直径約0.6mmの代わりに直径2mmの直径。 したがって、電子照射劣化に関連する効果はより顕著である。

カラー Crtは、画面上にパターン化された、赤、緑、青で発光する三つの異なる蛍光体を必要とします。 3つの独立した電子銃は色の生産のために使用されます(まれであるビーム索引の管の技術を使用する表示を除いて)。

蛍光体の組成は、より良い蛍光体が開発され、環境問題がカドミウムの含有量を低下させ、後にそれを完全に放棄するようになったため、時間の経過 (Zn,Cd)S:A g,Clを(Zn,Cd)S:Cu,alに置き換え,次いでカドミウム/亜鉛比を低下させた。

青色蛍光体は、銀をドープした硫化亜鉛、一般的に変化しないままでした。 緑色蛍光体は、最初にマンガンをドープしたケイ酸亜鉛を使用し、その後、銀活性化カドミウム-硫化亜鉛を介して、低カドミウム銅-アルミニウム活性化式に、その後、同じのカドミウムフリーバージョンに進化しました。 赤い蛍光体は最も変化を見ました; 最初はマンガン活性化リン酸亜鉛、次に銀活性化カドミウム-硫化亜鉛、次にユウロピウム(III)活性化蛍光体が現れ、最初はバナジン酸イットリウム、次に酸化イットリウム、現在は酸化イットリウムである。 したがって、蛍光体の進化は(B−G−R順):

  • ZnS:Ag−Zn2Sio4:Mn−Zn3(PO4)2:Mn
  • ZnS:Ag−(Zn,Cd)S:Ag−(Zn,Cd)S:Ag
  • ZnS:Ag−(Zn,Cd)S:Ag−YVO4:Eu3+(1964-?Zns:A G−Zns:Cu、A LまたはZns:A U、Cu、A l−Y2O2S:Eu3+またはY2O3:Eu3+
  • Zns:A G−Zns:Cu、A LまたはZns:A U、Cu、A L−Y2O2S:Eu3+
  • Zns:A G−Zns:Cu、A LまたはZns:A U、Cu、A L−Y2O2S:Eu3+:Eu3+

投影テレビ編集

ビームパワー密度が従来のCrtよりも二桁高いことができる投影テレビのために、いくつかの異なる蛍光体を使用する必青色の場合、ZnS:Ag、Clが使用されます。

しかし、それは飽和します。 (La,Gd)OBr:Ce,Tb3+は、高エネルギー密度でより線形である代替として使用することができます。緑の場合、テルビウム活性化Gd2O2Tb3+; 低い刺激密度のその色純度そして明るさは亜鉛硫化の代わりより悪いですが、亜鉛硫化は飽和するが、高い刺激エネルギー密度で線形にします。 しかし、それはまた飽和するので、Y3Al5O12:Tb3+またはY2Sio5:Tb3+を置換することができる。 LaOBr:Tb3+は明るいが、水に敏感、低下傾向があり、水晶の版そっくりの形態は使用を妨げます;これらの問題は今解決します、従ってより高い直線性による使用Y2O2S:Eu3+は赤色発光に使用されます。

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