熒光粉的(簡介,激發,基本性質)
Release Time:2021-05-11熒光粉的簡介
熒光粉是能發光的物質。大多數情況下,該術語用于技術上使用的物質,如照明和顯示器,在需要可見光的地方。熒光粉主要包含一種被動的(不發光的)介質,其中加入某種濃度的活化劑物質。在大多數情況下,激活劑是稀土或過渡金屬離子,通常,一個在冒號后表示摻雜劑,例如Y3Al5O12:Ce。對摻雜濃度進行優化,使激發光獲得足夠小的吸收長度,但同時不會對輻射光產生過度的重吸收,也不會因能量轉移過程而產生實質性的猝滅。
人們越來越多地避免使用各種有毒元素,如鈹、鎘和鉈。主體物質通常是具有足夠大帶隙的電介質或半導體材料。有時,加入另一種摻雜劑來減少余輝。熒光粉通常以細粉體的形式提供,這些細粉體由具有適當控制粒徑范圍的晶體組成。例如,led和激光二極管中的半導體通常不被稱為熒光粉,盡管它們也會發光。最近,有機熒光粉已經被證明,但到目前為止,一直主要使用的是無機熒光粉。許多不同的磷光物質可以用國際公認的“P”數字系統來標記。例如,基于銀活化鋅鎘硫化物的P4熒光粉已用于黑白電視機,還有一種含銅和銪的無鎘版本。綠色P10和其他長余輝熒光粉用于雷達屏幕。綠色P31具有更快的熒光衰減,可用于示波器。
由于熒光粉通常具有大量的光吸收,它們被用在相對較薄的層中,這樣大部分的發光光就可以逃脫并被使用。然而,一些有限的厚度需要獲得足夠的吸收光或電子用于激發熒光粉。熒光粉的發射基本上是全方位的,但有時至少是部分定向的,因為有反射金屬電極層。
熒光粉的激發
一般來說,熒光粉的發光與激發態能量的釋放有關,激發可以通過不同的物理機制來實現:其中一些是由高能量自由電子激發的。發射過程稱為陰極發光,可以認為是電致發光的一種形式。在許多其他情況下,激發是由入射光引起的,入射光可以是可見光或紫外光。這種發射被稱為光致發光,或者更具體地說是熒光或磷光,取決于衰減時間。雖然術語磷光體似乎表明它產生磷光,但實際上它在大多數情況下是熒光,但往往不是特別短的衰減時間,典型的時間尺度在微秒到毫秒之間。在少數情況下,利用的是放射發光。
熒光粉的基本性質
相當多的不同性質可以與使用的熒光粉相關:
※發光光譜的形狀決定了顏色的外觀。
※發光效率決定了在給定的激發水平下外觀的亮度。它可以通過各種猝滅機制降解,例如,涉及晶體缺陷、表面效應或雜質。即使是相同類型的熒光粉,它也會有很大的不同,這取決于制造細節。
※熒光粉可以針對不同的激發機制進行優化(見上文)。
※有限的壽命(見下)也可以在很大程度上取決于熒光粉的類型和操作條件。
※在真空中使用的熒光粉應表現出較低的排氣率。


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