Сульфидные люминофоры

В 1928 г. Блох показал, что в периодическом поле идеальной кристаллической решетки перемещающиеся электроны можно рассматривать как свободные, но не с любым значением энергии. Зоны разрешенных энергетических состояний, которые определяются энергетическими уровнями атомов, входящих в кристаллическую решетку, разделяются запрещенными зонами. Каждая зона разрешенных энергетических состояний имеет N уровней. Согласно принципу Паули, на уровне размещаются 2N электронов. Для обычных люминофоров предполагается существование двух зон — заполненной электронами (валентная зона) и незаполненной, в которой электроны могут свободно перемещаться (зона проводимости). Зоны разделены промежутком — запрещенной энергетической областью (запрещенная зона). Ширина запрещенной зоны у сульфидных люминофоров составляет несколько электрон-вольт. Введение примесей (активаторов), а также наличие примесей и дефектов в решетке создают условия для образования энергетических уровней, которые располагаются в запрещенной зоне. [c.73]

Печи муфельные (трубчатые). Для прокаливания некоторых видов сульфидных люминофоров применяются муфельные (трубчатые) электропечи (рис. 51). Шихту, подвергаемую прокаливанию, помещают в кварцевую трубу с наружным диаметром 150 мм и длиной 1300— 1350 мм. Кварцевая труба устанавливается в печь вертикально. Печь предварительно нагревается до 400—500 °С и в нагретую печь загружают шихту в несколько приемов, после чего температуру печи доводят равномерно до 1250 °С. После прокалки шихты температура равномерно снижается до 400 °С и кварцевая труба удаляется из печи. [c.175]

В синтезе люминофоров используют различные полупродукты. На свойства сульфидных люминофоров существенно влияет качество исходных сульфидов цинка и кадмия. При этом играют роль не только примеси тяжелых металлов, но и сульфат-иона, который при прокаливаний является источником окисных соединений. Большое значение имеет также степень дисперсности применяемых порошков сульфидов, в значительной степени определяющих гранулометрический состав люминофоров [23]. [c.66]

Для каждого вида сульфидных люминофоров выбирается специальный тип печи. [c.174]

Некоторые составы сульфидных люминофоров разгружают из печи при температуре прокаливания. В трубчатую печь за одну операцию помещают 10 кг шихты. [c.175]

Работа 54. Синтез сульфидных люминофоров [c.229]

Сульфид цинка, активированный серебром (ZnS-Ag) марки К-10, дает свечение синего цвета и применяется в качестве составной части люминесцентной смеси в телеэкранах. Более крупнозернистый сульфид цинка ZnS-Ag марки К-5 используется в осциллографах с коротким послесвечением экранов, а также в трубках, применяемых для радиолокации. Добавляя сульфид кадмия в сульфид цинка, можно получить цинк-кадмий- сульфидные люминофоры, активированные серебром, с цветами свечения от фиолетовой до красной или даже до инфракрасной области спектра. Цинк-кадмий-сульфидный люминофор, активированный серебром с небольшим количеством никеля (К-50), дает желтое свечение с хорошей светоотдачей и коротким послесвечением. Этот желтый цвет в совокупности с синим цветом люминофора марки К-Ю дополняют друг друга и дают белый цвет, обеспечивающий контрастность изображения в черно-белом телевидении и достаточную передачу цветов в цветном телевидении. [c.367]

Значительное снижение длительности послесвечения ироисходит при введении в основу сульфидных люминофоров металлов-гасителей люминесценции, в частности никеля. По данным работы 7], у сульфидных люминофоров наблюдаются два типа кривых затухания простые и сложные. Первые подчиняются формуле Беккереля [c.23]

Схема 1. Получение сульфидных люминофоров, активированных Ag. [c.60]

Перечисленные операции будут рассмотрены далее подробнее в связи с производством конкретных люминофоров. На схеме 1 показаны все стадии синтеза некоторых сульфидных люминофоров. [c.61]

Сульфидные люминофоры, применяемые для кинескопов черно-белого телевидения, отличаются сравнительно высокой стабильностью к действию электронного и ионного пучков и за 10 ООО ч эксплуатации снижают яркости свечения не более чем на 30—40%. [c.110]

Сульфидные люминофоры ДЛЯ кинескопов прямого видения [c.112]

Ag [голубое свечение (БЗ-С)] и ZnS- dS-Ag [желтое свечение (БЗ-Ж)]. Применявшиеся ранее рецептуры однокомпонентных сульфидных люминофоров, [c.112]

Для нужд техники разработаны люминофоры, возбуждающиеся в области 254 нм и излучающие в УФ-области спектра. Из этого класса люминофоров Практически важны те, максимум излучения которых соответствует областям 350—360 и 300—310 нм. Первые применяются в газоразрядных лампах УФО, которые пригодны для возбуждения сульфидных люминофоров, нанесенных на шкалы приборов. Напболее эффективны для л ма УФО лю mиo-форы Ва3120й РЬ и (Зг, Са)з(Р04)а-Т1 (стр. 87). Люминофоры с максимумом излучения в области 300—310 нм используют вэр и темных лампах (область эритемного действия лежит в интервале 290—300 нм). Из них высоким квантовым выходом обладают (Са, 2и)з(Р04)2 Т] (Са, Мд)з(Р04)о-Т (Ва, 2п)23104-РЬ и (Ва, Мд)23Ю4-РЬ. [c.77]

Люминофоры сульфидного типа активируют Си, но чаще всего Ag. В последнем случае длительность послесвечения может быть снижена до 10" с (при спаде яркости свечения до 5% от начальной). Сокращение длительности послесвечения достигается введением в основу d или Se. В некоторых сульфидных люминофорах длительность послесвечения снижают путем введения добавки Ni, но так, чтобы при этом не снижалась существенно яркость свечения. Большое практическое применение среди малоинерционных люминофоров имеет окись цинка, дающая широкую спектральную полосу излучения с Хтах — 505 нм и очень короткое послесвечение [5, 68]. [c.124]

В табл. 1Х.4 приведены значения Вэн и Ркв полученные различными методами. Следует отметить, что для сульфидных люминофоров величина выхода люминесценции зависит от интенсивности возбуждающего света, так что этот параметр необходимо указывать, если требуется сравнение измеряемых величин. [c.178]

Изыскание сульфидных люминофоров с повышенной химической стойкостью для цветного теле- [c.10]

Представление о зонной энергетической диаграмме кристаллофосфора. Как отмечалось во введении, в кристаллофосфорах имеет место миграция поглощенной энергии на значительные расстояния. У таких типичных представителей кристаллофосфоров, как цинк-сульфидные люминофоры, принадлежащие к полупроводникам класса (соединения элементов II и VI групп периодической [c.12]

В ZnS-фосфорах центры захвата глубиной 0,25 эв обусловлены вакансиями серы или междоузельным цинком. Это доказывается резким усилением соответствующего пика на кривой термовысвечивания (рис. 38) при прогреве кристаллов ZnS в парах цинка. Кроме того, послесвечение сульфидных люминофоров существенно возрастает при быстром их охлаждении после термической обработки. [c.97]

В гл. III, 2 уже приводились данные, свидетельствующие о том, что в цинк-сульфидных люминофорах, являющихся типичными [c.220]

При промышленном изготовлении цинк-сульфидных люминофоров продолжительность термической обработки также обычно довольно значительна (не менее 1 ч). Однако опыт показал, что в этом случае необходимость длительного прокаливания для возникновения люминофора связана прежде всего с малой скоростью теплопередачи (такая ситуация является довольно распространенной в химической технологии [31]). Если же принять меры к тому, чтобы свести время, затрачиваемое на разогрев шихты, к минимуму, например вводя ее в зону прокаливания небольшими порциями (или непрерывно), то основная стадия образования люминофоров, т. е. стадия максимального роста интенсивности люминесценции, протекает при оптимальной температуре чрезвычайно быстро — за время, исчисляемое минутами и даже долями минуты. [c.299]

Цинк-кадмий-сульфидный люминофор марки Л-10, активированный медью, с желтым длительно затухающим свечением применяется для радиолокации и осциллографии, где он используется в сочетании с люминофорами, возбуждаемыми электронным лучом, в тех случаях, когда необходима фиксация идущих процессов. Кроме того, находят применение для осциллографии люминофоры на основе ZnaSiOt с марганцем в качестве активатора (виллемит). Для электроннолучевых трубок, работающих при высоком напряжении, используются цинк-сульфид-селенидные люминофоры. Вольфрамат кальция aWO применяется в осциллографии для фотографических записей быстротекущих процессов. Применяется и цинк-оксидный люминофор с зеленым свечением и очень коротким послесвечением порядка 10" сек, а также ряд других для люминесцентных ламп, экранов цветного телевидения, радиолокационных целей и т. д. [c.367]

Сульфиды цинка и кадмия — полупродукты, лежащие в основе производства обпшрного класса сульфидных люминофоров различного назначения дикальцийфосфат является основным компонентом в рецептурах фосфатных люминофоров. Синтез полупродуктов обычно складывается из стадий осаждения, отмывки от Маточного раствора и супши. Поскольку гранулометрический состав полупродуктов в значительной мере определяет гранулометрический состав получаемых из них люминофоров, постольку на этой стадии важен контроль за параметрами, определяющими дисперсность полупродуктов. К этим параметрам относятся концентрация и температура исходных растворов, pH среды, в которой ведется осаждение, и интенсивность перемешивания. Большое внимание при получении полупродуктов следует уделять предотвращению возможности их загрязнения. Это обстоятельство диктует выбор материала аппаратуры и ее конструкции. [c.59]

Основные марки люмхшофоров для светящихся красок, выпускаемых отечественной промышленностью, приведены в табл. IV.9. Изготовляются они теми же методами, что и другие сульфидные люминофоры этого типа. [c.96]

Наиболее изучена химическая стойкость сульфидных люминофоров [7, 8, 9, с. 117—124 10, 11]. Показано [8], что отжиг ZnS-Ag на воздухе при 350—400° не изменяет ни яркости свечения, ни спектральных характеристик люминофора. Не происходит также никакого смещения спектров излучения у безактиваторных цинк-кадмий сульфидных люминофоров. Если последние активированы серебром, то отжиг прп тех же условиях приводит к снхтжению яркости свечения примерно па 10—20%, причем снижение тем больше, чем выше содержание ZnS в основе. Отжиг на воздухе люминофоров ZnS- dS-Ag, кроме того, смещает спектр излучения в коротковолновую область примерно на 5 нм, причем чем выше содержание в люминофоре dS, тем при более низкой температуре это происходит. Смещение спектра излучения у окисленных ZnS- dS-Ag люминофоров наблюдали также Де Бур и Бросс (табл. V.1) [10]. [c.108]

Данные [И] термогравимотрического изучения химической стойкости сульфидных люминофоров позволяют сделать выводы, что она [c.108]

При рассмотрении вопросов примесной стойкости необходимо учитывать, что сульфидные люминофоры активно сорбируют примеси из растворов, и поэтому примесная стойкость зависит как от удельной поверхности порошка люминофора, увеличиваясь с ростом последней, так и от длительности контакта с раствором. На скорость диффузии примеси в люминофор влияет температура отжига, состояние поверхности зерна люминофора, наличие в ней дефектов, а также специально нанесенных защитных поверхностных пленок. Диффузия ионов tяжeлыx металлов завпсит и от степени сформированности решетки основы. [c.111]

В первом случав годятся сульфидные люминофоры, обеспечивающие достаточную яркость свечения, стабильность свечения экранов во времени (до нескольких тысяч часов) и достаточно короткое послесвечение [28]. В проекционных трубках (в них плотность тока электронного пучка достигает 100 мкА/см ) применяют люминофоры на оксисульфидной [29] или силикатной основе [28]. [c.112]

Стабильность свечения сульфидных люминофоров для черно-белого телевидения в процессе эксплуатации может быть охарактеризована кривой (рис. У.5) для экрана Р-4, представляющего собой смесьгпЗгекс Agи (1,32п3 dS)гeк -А . Ход кривой показывает, что через 1750 ч уменьшение яркости свечения не превышает 7%. [c.114]

Примером люминесцирующих веществ, чрезвычайно чувствительных к наличию примесей, являются люминофоры на основе сульфидов цинка и кадмия — цинк-сульфидные люминофоры, имеющие исключительно большое значение, в частности, для электровакуумной техники. Кристаллический сульфид цинка, содержащий 0,01% серебра, ли 1 10- г Ag г-lZnS (будем обозначать такой люминофор символом 2п5-1 10 Ад), обладает синим свечением и используется, например, в качестве синей компоненты телевизионных экранов. Примесь 0,01 % меди в сульфиде цинка вызывает интенсивную зеленую люминесценцию с характерным чрезвычайно длительным послесвечением, т. е. свечением, остающимся после прекращения подачи возбуждающей энергии. Такое послесвечение появляется уже при содержании меди порядка 10 %. Оно может использоваться для наблюдения на люминесцирующем экране изображения, возникающего при кратковременном действии возбуждающего излучения, например, в радиолокационных трубках. [c.7]

Люминофоры с преобладанием внутрицентровой люминесценции отличаются от сульфидных люминофоров значительно большей шириной запрещенной полосы. К их числу относятся прежде всего щелочно-галоидные кристаллофосфоры, о значении которых как сцинтилляторов уже говорилось (см. стр. 9). Сульфидные и щелочно-галоидные кристаллофосфоры являются излюбленными объектами исследования. Это объясняется не только их значением для техники, но и простотой состава основания, что значительно облегчает интерпретацию наблюдаемых явлений. По-видимому, между повышенной эффективностью люминесценции и простотой химического состава этих фосфоров имеется определенная связь. Соединения со сложным составом содержат значительное число неустранимых структурных дефектов, препятствующих эффективной передаче поглощенной энергии по решетке. Имея в виду указанные обстоятельства, в качестве иллюстрации к основным положениям физической химии кристаллофосфоров будут привлекаться главным образом данные о свойствах двух упомянутых классов бинарных соединений. [c.43]

Примерно одинаковый энергетический выход катодо-, рентгено-и радиолюминесценции лучших цинк-сульфидных люминофоров и независимость его от энергии квантов рентгеновых и гамма-лучей свидетельствуют о том, что механизм передачи энергии во всех этих случаях в существенных чертах остается одинаковым. Возбуждающая частица или фотон вызывает ионизацию материала люминофора, которая в конечном итоге приводит к образованию таких же электронно-дырочных пар, какие возникают при возбуждении светом, поглощаемым основной решеткой. Заключительная стадия процесса передачи энергии осуществляется миграцией свободных (точнее, делокализованных) электронов и дырок, механизм которой был рассмотрен в 1 этой главы. Миграция носителей заряда сопровождается, так же как и при возбуждении светом, увеличением электропроводности (вне зависимости от природы возбуждающего излучения это явление обычно называется фотопроводимостью). [c.45]

В сульфидных люминофорах, обладающих относительно большой величиной диэлектрической проницаемости, электрон и дырка, образующие экситон, слабо связаны друг с другом, и потому экситон стабилен лишь при низких температурах. Он отличается большим расстоянием — порядка десятков А — между электроном и дыркой и характерным водородоподобным спектром поглощения и излучения. Такой экситон, моделируемый вращающимися вокруг общего центра электроном и дыркой, носит название экситона Ванье. [c.47]

Давно уже было замечено, что цинк-сульфидные люминофоры типа ZnS- u особенно легко образуются в присутствии хлорида, применяемого обычно в качестве плавня—вещества, способствую щего рекристаллизации, т. е. росту крупных кристаллов за счет мелких. Оказалось, что даже следы хлора способствуют возникновению люминесценции. Так, Стрендж [135], прокаливавший ZnS в эвакуированных кварцевых ампулах при 1000° С в течение нескольких часов, наблюдал, что при наличии 0,001 % uS и эквивалентного количества NH4 I появляется характерная для ZnS- u зеленая люминесценция, в то время как при наличии одного лишь uS (выше 200° С он превращается в СпгЗ) без NH4 I люминесценция слаба или отсутствует вовсе. При прокаливании ZnS с 0,001% Си в среде H2S зеленое свечение появляется лишь при введении хотя бы небольшого количества НС1. Такого рода факты Крегер [117] объяснил тем, что С1--ИО нужен для компенсации заряда, возникающего при внедрении в решетку Си+ или Ag+. Действительно, если заменить ион S ионом 1 , то в соответствующем анионном узле возникает нехватка отрицательного заряда, т. е. эффективный положительный заряд (образующийся при этом дефект обозначим символом ls. При равенстве концентраций двух дефектов [c.104]

При получении сульфидных люминофоров с хлором в качестве активатора или соактиватора дезоксидация и предотвращение загрязнения сульфидов кислородом при термической обработке осуществляются путем проведения последней в струе из смеси H2S и НС1. При этом хлористый водород не только играет роль поставщика хлора, но и одновременно является дезоксидирующим агентом. [c.242]

В то же время анализ роли кислорода приводит к заключению, что для получения цинк-сульфидных люминофоров (за исключением тех случаев, когда они должны обладать длительным послесвечением) в принципе наиболее выгодны такие условия, при которых образование и внедрение в решетку активирующих сульфид хлоридов происходит без участия кислорода. Это достигается прокаливанием шихты в среде НС1 и H l-t-H2S. При термической обработке на воздухе отрицательное дieй твиe кислорода как источника тушащих дефектов может быть сведено к минимуму путем введения в шихту хлористого магния. Взаимодействуя с собственной кристаллизационной водой по уравнению [c.276]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология