Катодолюминофоры технические

Рис. 38. Цветовая диаграмма для различных технических катодолюминофоров.

Эффект катодолюминесценции, или свечение веществ при электронной бомбардировке, получил за последние годы широкое техническое применение. На использовании его основано большое число оригинальных приборов, удачно разрешающих разнообразные задачи современной техники. Много приборов для измерительной техники, телевидения и радиолокации вполне оправдало себя на практике и перешло в промышленное производство. Ещё большее их число находится в стадии разработки, успех которой в значительной степени зависит от знания свойств катодолюминесценции и обнаруживающих её катодолюминофоров. [c.4]

Техническое значение вывело изучение катодолюминесценции из рамок кабинетного исследования. Центр тяжести работ, естественно, переместился на производство и, в частности, в исследовательские лаборатории. Обширные по тематике работы, проводившиеся в Советском Союзе за этот период, охватывают теорию и практику применения катодолюминесценции и катодолюминофоров. Полученные в результате этих работ выводы положены в основу изложения настоящей книги они позволяют критически оценить довольно пестрый литературный мате-, риал и заполнить его многочисленные пробелы. [c.23]

В результате работ лабораторий в Советском Союзе и за границей литература обогатилась экспериментальным материалом по катодолюминесценции. Появились описания свойств большинства технических катодолюминофоров, уточнены способы их изготовления, выработана соответствующая методика контроля и испытаний. Параллельно с этим сложились общие представления о свойствах катодолюминесценции и о наблюдаемых в ней закономерностях. К сожалению, много экспериментальных работ было направлено на разрешение чисто технических задач, когда теоретическая сторона вопроса оставалась в тени. Это вызвало известный разрыв между теорией и практикой в катодолюминесценции, который до сих пор не заполнен. [c.23]

Исследование яркости в функции истинной энергии возбуждающих электронов, а не ускоряющего напряжения проведено на ряде технических препаратов [207, 238]. Слой катодолюминофора возбуждался неподвижным электронным лучом в специальном приборе, который допускал непосредственное измерение потенциала экрана. Чтобы исключить возможность изменения потенциала, были приняты особые меры против загрязнения поверхности люминофоров. Энергия электронов менялась от 0,4 до 10 кУ при плотности тока от 0,1 до 100 Для вил- [c.72]

Из особенностей самого люминофора необходимо отметить роль химического состава и способа изготовления. Последний фактор подчёркивался и в старых работах. Из наших наблюдений следует, что среди технических катодолюминофоров наименьшей тенденцией к насыщению обладают чистый и активированный серебром сульфид цинка. Значительно раньше насыщаются активированные сульфид-селениды цинка и изоморфные смеси сульфидов цинка и кадмия. Насыщение выражено ещё более резко у силикатов и достигает максимума у некоторых фосфатов (Zog [Р04]2.Мп) и у метасиликата кальция — волластонита. [c.90]

Недостаток экспериментальных данных не позволяет делать какие-либо выводы о механизме положительного и отрицательного влияния температуры на яркость. Описанные выше опыты имели своей целью чисто качественную проверку поведения технических катодолюминофоров и определение границ оптимальных условий их практического применения. Увеличение яркости с повышением температуры принято рассматривать как результат более быстрой рекомбинации электрона активатора с дыркой верхней заполненной полосы. Такая упрощённая точка зрения вряд ли, однако, объясняет всю сумму наблюдаемых фактов. Гасящее действие приписывается обычно рассеянию энергии возбуждённых электронов за счёт столкновений с узлами решётки. Такая трактовка вполне состоятельна для области высоких температур, близких к верхней температурной границе. Случаи гашения при более низких температурах предполагают белее сложный механизм явления, требующий учёта характера связей в кристалле. Перенос выводов, полученных при возбуждении люминесценции светом, на катодный процесс в данном вопросе вряд ли может быть сделан безоговорочно. [c.102]

Все технические катодолюминофоры относятся к соединениям второй группы. Для них характерно ограниченное число центров люминесценции, созданных за счёт постороннего активатора или специальной обработки. Естественно, что в связи с техническим значением соединения этой группы исследованы наиболее детально и разносторонне. [c.105]

Большинство технических катодолюминофоров требует для своей работы присутствия в решётке посторонних ей атомов, которые играют роль излучателя и называются в технике активаторами. Среди таких люминофоров существуют соединения, которые не нуждаются для ак- [c.116]

В табл. 13 суммированы данные о цвете ряда технических катодолюминофоров, излучение которых принадлежит видимой области спектра. Наряду с цветовыми координатами (по МКО), приведена доминирующая длина волны [c.160]

Переходя к оценке отдельных цветных катодолюминофоров, их можно разбить по основным цветам на несколько групп. В группы включены только те препараты, которые имеют или могут получить техническое применение. [c.162]

Из числа жёлтых катодолюминофоров различного оттенка заслуживают упоминания -виллемит, активированный марганцем борат цинка и чистая окись цинка. Наибольшее практическое значение имеют активированные серебром или медью цинк-кадмий сульфиды и сульфид-селениды цинка. Цвет их наиболее легко поддаётся регулировке, что в связи с непревзойдённо высокой яркостью обеспечивает им широкое и разнообразное техническое применение. [c.163]

Из числа ярких оранжевых катодолюминофоров заслуживает особого упоминания активированный марганцем сульфид цинка. Он допускает работу трубки на низких напряжениях, что чрезвычайно важно в ряде случаев технического применения. [c.163]

Принцип работы однокомпонентных белых фосфоров рассмотрен выше ( 11) на примере активированного титаном и марганцем волластонита. Технического применения эти катодолюминофоры пока ещё не получили из-за, ряда существенных недостатков, главные из которых таковы [c.166]

Кривые рис. 41 проведены до значений яркости порядка 1—0,5% от величины в момент возбуждения. У подавляющего большинства технических катодолюминофоров за пределами 1—2% первоначальной яркости остаётся слабое, медленно затухающее свечение, которое может быть очень длительным. В некоторых сортах виллемита оно измеряется, например, секундами [10], а у активированного медью сульфида цинка при хорошей адаптации глаза различимо ещё через 10 мин [212]. Яркость при этом, однако, мала, и рассматриваемый участок кривой лишён практического значения. Чаще всего такое послесвечение только вредно, так как создаёт на экране общий фон, понижающий контрастность изображения. При работе с очень малыми освещённостями (электроннооптические преобразователи) такой фон сильно снижает пороговую чувствительность прибора. [c.174]

Третий, и последний, этап затухания (участок III, рис. 42) у силикатных и других люминофоров при воз-бз дении электронным лучом проявляется с неодинаковой интенсивностью. Для него характерны наибольшие колебания в яркости и длительности свечения и в самой форме кривой. У технических катодолюминофоров он присутствует всегда в виде длительно светящегося хвоста малой яркости. Как правило, в катодолюминесценции на долю этого хвоста приходится не более 1 % запасаемой при возбуждении энергии. Соответствующими условиями изготовления при любом составе люминофора данный этап затухания может быть полностью устранён. [c.183]

Последним представителем технических катодолюминофоров, ещё не утратившим своего практического значения, является вольфрамат кальция, или искусственный [c.187]

Природа излучающего атома. В простейших по составу люминофорах с одним типом излучающего атома цвет свечения в момент возбуждения и при затухании одинаков. Для технических катодолюминофоров это проверено, хотя скорее качественно, чем количественно [196]. При снятии кривых затухания (виллемит, шеелит, активированные серебром сульфид цинка и цинк-кадмий сульфид) между фотоэлементом и экраном помещался светофильтр, который разрезал приблизительно пополам кривую спектрального распределения. Введение фильтра во всех случаях вызывало разницу только на коэффициент поглощения фильтра. Тождество спектрального состава указывает [c.198]

Повышение температуры за пределами комнатной некоторое время не меняет затухания, затем ускоряет его и в конечном счёте полностью убивает. Попытки понизить послесвечение умеренным нагреванием экрана [319], предпринимавшиеся, например, в некоторых системах телепередачи с развёрткой бегущим лучом, не оправдали себя на практике. Заметное увеличение скорости затухания наступает обычно вместе с падением яркости в момент возбуждения оно имеет место при температурах от 150 до 350°. Зависимость ускоряющей затухание температуры от состава люминофора с точностью не установлена качественно в технических катодолюминофорах она идёт параллельно с верхней температурной границей люминесценции. [c.217]

На рис. 58 приведена зависимость светоотдачи технических катодолюминофоров от ускоряющего напряжения. Измерения были произведены на экране обычного кинескопа с развёрнутым и неподвижным (пунктир) лучом. Плотность тока в каждом случае была соответственно 0,1 и 2 хА/см . [c.239]

В области средних и высоких температур поведение отдачи, характеризуемое величиной технической светоотдачи, аналогично поведению яркости, описанному выше в 10. За счёт более быстрого освобождения уровней активатора светоотдача некоторых катодолюминофоров достигает максимума в области температур, несколько превышающих комнатную. Поскольку фактически измеряемая температура подложки может характеризовать действительную температуру поверхностного слоя люминофора, подверженную непосредственной бомбардировке, максимум светоотдачи для различных катодолюминофоров лежит в области температур от нуля до 60—80°. Положение этого максимума зависит от типа трегера, но главным образом от природы излучающего атома. [c.245]

В совремевшых промышленных кинескопах для цветного телевидения в качестве синей и зеленой компонент используют люминофоры на сульфидной основе, а в качестве красной — люминофоры на основе соединений иттрия, активированные Ей. Технические характеристики наиболее эффективных катодолюминофоров для цветного телевидения, выпускаемых в СССР, приведены в табл. .7 и на рис. У.7, а в табл. У.8 дано сравнение некоторых характеристик люминофоров марок К-74 и К-75 с аналогичными образцами зарубежных фирм. Ниже приведены состав шихты и условия прокаливания люминофоров К-74 и К-75 [c.115]

При выборе температуры прокаливания люминофоров, предназначенных для технических целей, учитывается ее влияние на гранулометрический состав порошка. Как вытекает из данных гл. I, 3 о различной зависимости потерь излучаемого люминофором света от размера зерен при различных способах возбуждения люминесценции, оптимальная температура прокаливания для рентгенолюминофоров может оказаться выше, чем для катодо- и фотолюминофоров. Это действительно имеет место при получении ZnS- dS-Ag-фосфоров в зависимости от их назначения температура термической обработки шихты колеблется в пределах от 800° С (для мелкозернистых катодолюминофоров) до 1250° С (для люминофоров, используемых при изготовлении экранов для рентгеноскопии). Предел повышению температуры кладет размягчение кварца и увеличивающееся загрязнение шихты примесями, диффундирующими из стенок тигля [25]. [c.298]

МуО) ооязана присутствию в материале примеси хрома, В последующем идея о роли примесей была солидно обоснована фактами и дала начало обширному ряду технических катодолюминофоров из класса так называемых кристаллолюминофоров. [c.15]

Такой широкий диапазон возможных и действительно реализуемых изменений объясняет быстрое продвии<е-ние катодолюминесценции в технику. С другой стороны, он затрудняет описание свойств самого явления, так как далеко не все особенности свечения одинаково определены строгими количественными наблюдениями. Изучению подвергались обычно те свойства явл ния, которые имели практическое значение. Даже в этом случае дело иногда ограничивалось только регистрацией некоторого усреднённого эффекта, который не отражает течения элементарных процессов и не даёт заключения об их механизме. Достаточно указать, например, что при изучении яркости в функции тока или напряжения мгновенный процесс не был отделён от остаточного послесвечения. При работе с неподвижным лучом учёт послесвечения вообще невозможен. При возбуждении развёрнутым растром к яркости экрана в момент возбуждения, естественно, прибавляется та доля послесвечения, которая соответствует времени кадра. Другим характерным примером недостаточной изученности служит процесс затухания. В силу практической важности ему посвящено большое число работ. Однако только для ограниченного числа препаратов с достаточной строгостью установлены формы кривых затухания. Аналитическое выражение их и величина соответствующих констант точно определены лишь для небольшого числа технических катодолюминофоров. [c.39]

Несмотря на сложность законов, которые управляют интенсивностью свечения, изучение катодолюминесценции рационально начать с описания именно яркости. Тесная связь её с остальными параметрами свечения облегчает характеристику основных особенностей всего процесса. В дальнейшем изложении термин яркость использован в расширенном смысле как эквивалент выражения интенсивность . При возбуждении люминесценции электронным лучом излучение не ограничивается видимой частью спектра, но может захватывать ультрафиолетовую и инфракрасную области. При описании общих свойств предпочтение отдано, однако, термину яркость большинство технических катодолюминофоров предназначено для работы в видимой области с непосредственным восприятием излучения человеческши глазом. [c.42]

Аналогичные измерения с учётом потенциала экрана и истинной энергии электронов проведены в технических условиях на экранах коммерческих электроннолучевых трубок с возбуждением неподвижным и развёрнутым электронным лучом [183]. В первом случае яркость измерялась со стороны возбуждения, а во втором трубка работала на просвет (площадь растра 50 слг ). В трубках обычного типа экраны изготовлялись нанесением люминофора пуль-взризацией на стеклянную поверхность колбы (стекло нонекс ). В качестве катодолюминофоров служили различные образцы виллемита, люмозиля, вольфрамата кальция и сульфидов цинка и кадмия. Измерениями охвачена область потенциалов экрана от 500 V до 10 кУ. Для всех исследованных катодолюминофоров яркость как функция потенциала экрана оказалась отвечающей уравнению [c.73]

Богатый экспериментальный материал по зависимости яркости от плотности тока дают работы, проведённые в эксплоата-ционных условиях [183, 208]. В них освещено поведение технических катодолюминофоров при возбуждении неподвижным и развёрнутым электронным лучом в диапазоне токов и напряжений, наиболее часто применяемых в технике. С качественной стороны выводы работ одина- [c.84]

Для иллюстрации соотношений в области средних и больших плотностей возбуждения на рис. 17 для ряда технических катодолюминофоров приведены кривые зависимости яркости свечения от плотности тока при постоянном ускоряюш,ем напряжении. Кривые 7—3 взяты из работы Ноттингама [208] и относятся в порядке номеров к виллемиту, вольфрамату кальция и активированному серебром цинк-кадмий сульфиду. Нанесённые на стеклянную подложку образцы возбуждались неподвижным электронным лучом. Кривые 4—7 относятся к наблюдениям Мартина и Хедрика [183] две первые отвечают шеелиту, а две другие— силикату. Сплошной линией обозначено поведение люминофора под развёрнутым, а пунктиром —под неподвижным электронным лучом. Кривые 8—72 получены в нашей лаборатории. Они принадлежат активированным серебром цинк-кадмий сульфиду и сульфиду цинка, шеелиту и виллемиту. Люминофоры нанесены пульверизацией на стеклянную поверхность обычного кинескопа. Возбуждение производилось развёрнутым электронным лучом (441 строка, 25 кадр/сек) при напряжении 4,5 кУ плотность тока отнесена к площади развёртки. Ординаты всех кривых не отвечают действительному соотношению яркостей сравнима только самая форма кривых в смысле отклонения их от прямой пропорциональности. [c.88]

Ниже (рис. 18, 20 и 21) приведён ряд примеров зависимости яркости от температуры у типичных технических катодолюминофоров. Кривые рис. 18 характеризуют поведение сульфидов и силикатов различного состава при температуре выше 0°. Лю/линофоры были нанесены на плоские стёкла и в общей массивной рамке запаяны в электроннолучевую трубку. Экран возбуждался развёрнутым электронным лучом (441 строка, 25 кадр/сек) при напряжении 5,5 кУ. Растр равномерно покрывал всю рамку с фосфорами. Для изменения тедшературы передняя часть трубки с комплектом образцов была помещена в электрическую печь со стеклянным окои1ком. Яркость образцов измерялась иллюминометром, а температура — связанной с массивным держателем экрана термопарой. Измерения шли при ступенчатом повышении те.мпературы печи с не- [c.97]

Устойчивое техническое применение пока получили только белые экраны из механической смеси двух цветных катодолюминофоров. Число предложенных композиций весьма велико, но на практике оправдали себя только смешанные цинк-кадмий сульфиды и сульфид-селениды цинка. Детально их свойства будут описаны в препаративной части. Здесь достаточно указать, что синим компонентом обычно служит активированный серебром сульфид цинка как наиболее интенсивный излучатель в данной области спектра. Дополнительным к нему жёлтым фосфором служит активированный серебром цинк-кадмий сульфид среднего состава — 53% ZnS 47% dS. Содержание в нём сульфида цинка может довольно сильно меняться в зависимости от природы активатора. В другом случае дополнительным жёлтым служит сульфид-селенид цинка состава около 50% ZnS 50% ZnSe, содержащий в качестве активатора серебро или медь при активации сереб- [c.167]

За пределами видимой области спектра богатым излучением в ультрафиолетовой области обладают многие галоидные соли щелочных и щёлочно-земельных металлов. В частности, благодаря выгодному излучению с максимумом 2980 А активированный таллием хлорид калия рекомендован при возбуждении электронным лучом в качестве терапевтического излучателя. Малая стойкость к бомбардировке электронным лучом мешает, однако, техническому использованию галоидных солей. Из числа более стойких катодолюминофоров интенсивными излучателями в ультрафиолете являются некоторые вольфраматы ( aW04, SrWO ), активированные титаном или ниобием силикаты, особенно активированные церием фосфаты кальция. [c.168]

Период разгорания люминесценции при достаточной моидюсти возбуждения сравнительно короток и редко лимитирует практическое применение катодолюминесценции. Гораздо большее значение имеет процесс затухания. Требования к нему со стороны техники особенно строги и разнообразны. Для иллюстрации поведения технических катодолюминофоров на рис. 41 приведены кривые затухания трёх наиболее типичных представителей. Кривые сняты при возбуждении развёрнутым электронным лучом с длительностью возбуждающего импульса сек. На оси абсцисс отложено время в миллисекундах, а на оси ординат — яркость свечения в логарифмическом масштабе. Яркости в момент возбуждения у всех люминофоров приравнены друг другу и условно приняты за сто. Отсчёт времени затухания начат с момента выключения возбуждающего импульса. [c.172]

Величина технической светоотдачи служит для количественной оценки катодолюминофоров и экранов как практически используемых излучателей. Несмотря на условный характер определения, данный метод оценки позволяет надёжно и быстро сравнивать друг с другом отдельные препараты и характеризовать с достаточ1Юй [c.232]

К сожалению, измерения отдачи в отношении условиг возбуждения до сих пор не стандартизованы. Это обусловливает значительное расхождение в оценке отдельных препаратов у различных авторов. Для характеристики существующих катодолюминофоров в табл. 24 суммированы данные но светоотдаче некоторых технических препаратов. [Дифры таблицы представляют результат большого числа наблюдений на разнообразных препаратах при массовом синтезе катодолюминофоров. Светоотдача измерялась на прозрачных экранах, нанесённых осаждением без всякого биндера при оптимальной для каждого люминофора толщгте слоя (0,3—0,8 мг/см ). Экран возбуждался остро фокусированным лучом с прогрессивной развёрткой (441 строка, 25 кадр/сек) на прямоугольный растр площадью 11,5 см . Обратный ход был погашен специальным бланкирующим импульсом в агрегате развёртки. Ускоряющее напряжение составляло 6 кУ и удельная нагрузка на экран — около 3-10 " /см . Подаваемая на экран мощность принята равной произведению тока пучка [ [c.233]

Количественное сопоставление светоотдачи ряда технических катодолюминофоров при возбуждении их ультрафиолетом и электронным лучом проведено Гопкинсоном [119, стр. 789]. В случае ультрафиолета источником возбуждения служила ртутная лампа с колбой вудовского стекла, максимум излучения которой падает на линию 3650 А. Даваемое лампой излучение (в см ) было заранее определено. Результаты сравнения приведены в табл. 27. [c.326]

Более строгие научные исследования в катодолюминесценции настоятельно необходимы. Широта и разнообразие практических применений сильно повысили требования к техническим катодолюминофорам. Задача повышения яркости в любых участках спектра и произвольного изменения инерционных свойств свечения будет разрешена в основном за счёт физико-химических исследований по синтезу люминофоров и нанесению экранов. Относящиеся сюда вопросы будут подробно рассмотрены в препаративной части книги. Удача экспериментальной работы, однако, целиком зависит от более глубокого знания свойств самого эффекта. В этом отношении особенно важно надёжное представление о законах раз.адена энергии в возбуждаемом электронами кристалле. [c.334]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология