Современные высокотехнологичные источники света и здоровье человека. В каких типах ламп для получения видимого света используется люминофор
История создания люминесцентной лампы
История люминесцентной лампы достаточно объемна как по времени, так и по количеству сопутствующих изобретений. До того момента, как в частных домах и офисах появились первые лампы дневного света в том виде, который мы наблюдаем и по сей день, ученым и инженерам пришлось изобрести вакуумную трубку, поэкспериментировать с различными инертными газами, создать долговечные электроды и разработать состав флуоресцентного покрытия.
Первой в 1856 году на свет появилась вакуумная стеклянная трубка. Этому изобретению мы обязаны немецкому стеклодуву и изобретателю Генриху Гейслеру. Именно он создал вакуумный насос, позволявший откачивать из закрытой колбы воздух. Стеклянная вакуумная колба в последствие получила имя изобретателя – трубка Гейслера. Когда ученый, а затем и его последователи пропускали через трубку электрический ток,наблюдалсядостаточно интересный эффект – яркое свечение зеленоватого оттенка.
Основательные эксперименты с явлением электролюминесценции различных веществ проводил Александр Эдмон Беккерель. Именно он в 1859 году предложил покрыть трубку Гейслера тонким слоем люминесцирующих веществ. И хотя трубки ученого излучали недостаточно сильный свет и были недолговечны, именно он впервые заставил люминофор светиться под воздействием электрического тока. Хотя по большому счету Беккерель и не собирался практически использовать свои достижения – у него был чисто научный интерес в этой и других областях науки.
Первое практическое применение трубки Гейслера попытался осуществить Томас Эдисон. Именно он в 1896 году изобрел, а 1907 году запатентовал колбу с покрытием из вольфрамата кальция и рентгеновским излучением как люминесцентную лампу. Но и этому изобретению не удалось стать искусственным источником света в наших домах. Лампа имела малый срок службы, а Эдисон, добившись успеха с лампой накаливания, отказался от дальнейших изысканий по совершенствованию люминесцентной лампы.
Впервые практически использовать аналог сегодняшней лампы дневного света и изыскать из этого коммерческий интерес удалось Даниэлю Фарлану Муру. Первую модель своей лампы оно показал общественности в 1895 году (на год раньше Эдисона). В качестве инертного газа в колбе он использовал двуокись углерода (для белого свечения) или азот (для розового). Его лампа была невероятно сложна в конструкции, но уже тогда инженеры заметили ее большую эффективность по сравнению с разрабатываемой лампой накаливания. Почти 9 лет усовершенствований и испытаний привели к тому, что начиная с 1904 года, система освещения Мура стала устанавливаться в магазинах и офисных помещениях.
Использовать в люминесцентной лампе пары ртути впервые предложил Питер Купер Хьюитт в 1901 году. Его лампы были намного эффективнее, как ламп Мура, так и ламп накаливания. Однако сине-зеленый свет свечения ограничил их применение в то время. Хотя в последствие, много лет спустя, именно ртутные лампы стали основой уличного освещения, именно ими оснащались фонарные столбы.
Лишь в 1927 году свет увидела люминесцентная лампа – аналог той, что мы используем сейчас. И хотя ее изобретатель Эдмунд Джермер изначально ставил перед собой цель создать управляемый источник ультрафиолетового света – получилось так, что вместе с коллегами Фридрихом Мейером и Гансом Шпаннером он создал второй по популярности источник искусственного света, причем более близкий к естественному, чем популярная в то время лампа накаливания. Исследователи просто покрыли ультрафиолетовую лампу слоем люминофора, и оказалось, что она способна излучать естественный белый и достаточно яркий свет.
В 1934 году патент на изобретения выкупила General Electric (британская, а не американская), за достаточно кругленькую по тем временам сумму в 180 тыс. $. Первые продажи люминесцентных ламп начались лишь в 1938 году, так как на протяжении 4 лет до этого исследовательские бюро компании усиленно изобретали неразрушающийся под действием электрического тока электрод, а сама фирма выкупала патенты, на изобретения, хоть как-то относящиеся к этому виду лампы.
Следующая > |
scsiexplorer.com.ua
2. Группа "ФОТОЛЮМИНОФОРЫ".
Основой любой самосветящейся в темноте краски или лака
является особый универсальный наполнитель под названием
люминофор.
Люминофор - светящийся в темноте пигмент, имеющий особенность
поглощать энергию естественных или искусственных источников
света и выделять её в форме видимого свечения в темноте.
Цикл поглощения света, его сохранения и выделения повторяется
многократно.
ЛЮМИНОФОРЫ ДЕЛЯТСЯ НА ГРУППЫ ПО СПОСОБАМ
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СВЕТА:
Группа фотолюминофоров содержит люминофоры, которые преобразуют
свет диапазона от УФ до ИК в видимый свет.
Группа электролюминофоры содержит люминофоры преобразующие
энергию переменного электрического поля в видимый свет.
Группа кадотолюминофоры содержит люминофоры преобразующие
энергию электронов в видимый свет.
Группы рентгенолюминофоры и радиолюминофоры содержат
соответственно люминофоры преобразующие рентгеновское,
радиационное излучение в видимый свет.
Цвет | Длина волны, нм |
Красный | от 620 до 760 |
Оранжевый | от 585 до 620 |
Желтый | от 575 до 585 |
Зеленый | от 510 до 575 |
Голубой | от 480 до 510 |
Синий | от 450 до 480 |
Фиолетовый | от 380 до 450 |
РАССМОТРИМ ГРУППУ "ФОТОЛЮМИНОФОРЫ":
1. Монохромные люминофоры с длительным послесвечением.
Назначение: | накопление световой энергии при облучении УФ или видимым светом и выделение её в течение длительного времени после прекращения возбуждения |
Применение: | в качестве основного наполнителя нерадиоактивных люминесцентных красок в различных знаках и указателях, средствах обеспечения безопасности движения, дорожных разметках, маркировке наиболее важных приборов и управляющих элементов, при определении микротрещин и микродефектов (в виде паст), окраске стеновых панелей и элементов зданий, в живописи и полиграфии, при оформлении офисов, витрин и т.д.В качестве наполнителей при изготовлении пластмасс, пленок, искусственных волокон, кож, резины, тканей, керамики и разнообразных изделий на их основе (например, одежды, бижутерии, игрушек, сувениров, светильников, выключателей, специальных средств для оснащения полиции, горноспасательной и пожарной служб, прочих видов продукции производственно-технического, бытового и художественного назначения) |
Достоинства: | альтернативный и беспроигрышный способ повышения уровня безопасности в случае возникновения аварийных и других нестандартных ситуаций, обеспечение нетрадиционных художественных решений и цветовых эффектов при изготовлении разнообразных изделий и оформительских работах.Возможность выбора цвета люминесценции, сравнительно простая и доступная технология применения люминофоров, возможность неограниченного возобновления их светоизлучающей функции |
Характеристика: | порошкообразная немагнитная металлизированная пыль, состоящая из оксидов алюминия, активированных элементами из группы лантаноидов |
Условия эксплуатации: | данные люминофоры стабильно работают в диапазоне температур -50°C+1200°C и проявляют хорошую устойчивость к различным видам климатических воздействий |
2. Цветопеременный фотолюминофор ФЛП-560/490.
Свойства, назначение.
Композиционный фотолюминофор.
При постоянном возбуждении УФ излучением в диапазоне 350-390 нм
дает стационарное свечение, близкое к белоснежному.
В процессе первоначального возбуждения люминофора,
он имеет белый цвет.
После прекращения первоначального возбуждения, послесвечение
люминофора сначала имеет желто-зеленый цвет, а затем в течение 1-3
минут переходит к послесвечению бирюзового цвета средней
продолжительностью 15-20 минут,
после чего приобретает свечение, близкое к белоснежному.
Данный тип люминофора может применяться для создания различных
цветопеременных люминесцентных структур и световых эффектов.
3. Цветопеременный фотолюминофор ФЛП-680/410.
Свойства, назначение.
Композиционный фотолюминофор.
При постоянном возбуждении УФ излучением в диапазоне 350-390 нм
дает стационарное свечение пурпурно-красного цвета.
В процессе первоначального возбуждения люминофора, при дневном
свете он имеет белоснежный цвет.
После прекращения возбуждения, послесвечение люминофора
из красного плавно (в течение 1 минуты) перетекает в фиолетовый
цвет, средней продолжительностью 1-3 минуты, после чего
приобретает свечение, близкое к белоснежному.
Может применяться для создания цветопеременных люминесцентных
структур.
4. Цветопеременный фотолюминофор ФЛП-630/570.
Свойства, назначение.
Композиционный фотолюминофор.
При постоянном возбуждении УФ излучением в диапазоне 350-390 нм
дает стационарное свечение оранжево-красного цвета.
В процессе первоначального возбуждения люминофора, при дневном
свете он имеет светло-оранжевый цвет.
После прекращения возбуждения, послесвечение люминофора
имеет ярко-желтый цвет , и постепенно (в течение 1,0-
1,5 часов) переходит в свечение, близкое к белоснежному.
Может применяться для создания цветопеременных люминесцентных
структур.
5. Люминофоры возбуждаемые УФ-излучением (Флуоресценты).
Назначение: | преобразование ультрафиолетового света в люминесцентное излучение различных цветов* |
Применение: | в качестве основы нерадиоактивных люминесцентных красок в различных знаках и указателях, средствах обеспечения безопасности движения, дорожных разметках, маркировке наиболее важных приборов и управляющих элементов, определения микротрещин и микродефектов (в виде паст), окраски стеновых панелей и элементов зданий, в живописи и полиграфии, при оформлении офисов, витрин и т.д.В качестве наполнителей при изготовлении пластмасс, пленок, искусственных волокон, кож, резины, тканей, керамики и разнообразных изделий на их основе (например, одежды, бижутерии, игрушек, сувениров, светильников, выключателей, специальных средств для оснащения полиции, горноспасательной и пожарной служб, прочих видов продукции производственно-технического, бытового и художественного назначения) |
Достоинства: | возможность выбора цвета люминесценции, сравнительно простая и доступная технология применения люминофоров, возможность неограниченного возобновления их светоизлучающей функции |
Характеристика: | порошковые материалы, состоящие из активированных оксида алюминия и кадмия |
Условия эксплуатации: | предлагаемые люминофоры способны работать в диапазоне температур -50°C+400°C и проявляют устойчивость к различным климатическим воздействиям |
6. Антистоксовые люминофоры.
Назначение: | преобразование ИК излучения из областей длин волн 0,9-1,07 мкм и 1,4-1,6 мкм в видимый свет различных цветов, а также ИК излучения из области длин волн 1,4-1,6 мкм в ИК излучения 0,8-1,02 мкм. |
Применение: | в приборах ночного видения для расширения ИК-спектральной чувствительности электронно-оптических преобразователей (до 1,6 мкм).В светоизлучающих диодах различных типов (буквенно-цифровые, универсальные матричные, дискретно- и цифроаналоговые) для визуализации знаковой информации в микрокалькуляторах, кассовых аппаратах, электроизмерительных приборах, ЭВМ, диспетчерских пультах, АСУ и др.Для визуализации ИК-излучения и юстировки лазеров, маркировки документов и ценных бумаг, в полупроводниковых излучателях для медицинского приборостроения |
Достоинства: | повышение эффективности визуализации объектов приборами ночного видения за счет расширения ИК-спектральной чувствительности электронно-оптических преобразователейВозможность выбора цвета свечения, его чистота и стабильность в широком диапазоне температур и очень длительном периоде эксплуатации люминесцентных излучателей, малая потребляемая мощность и компактность последнихВозможность использования, как одного из оптических способов защиты ценных бумаг и документов от подделки |
Характеристика: | порошковые материалы, представляющие собой активированные соединения РЗЭ |
Условия эксплуатации: | предлагаемые люминофоры обеспечивают стабильность параметров излучателей в диапазоне температур -60°C +100°C в течении длительного времени |
7. Стоксовый люминофор.
Свойства и назначение.
При ИК возбуждении в области 0,9-1,0 мкм обладает интенсивными ИК
полосами стоксовой люминесценции в области 1,5-1,6 мкм и низким
уровнем видимого антистоксового свечения.
Может быть использован в различного рода ИК преобразователях
свечения (изображения), а также для создания люминесцентных меток,
скрытых для визуального наблюдения.
8. Ламповые люминофоры.
8.1. Люминофоры с УФ-излучением.
Назначение: | преобразование ультрафиолетового излучения ртутного разряда диапазона УФ-С (253,7 нм) в более длинноволновый диапазон УФ-А |
Применение: | в качестве люминофорного покрытия УФ-люминесцентных ламп, использующихся в специальных целях, например:- в медицине для фототерапии кожных заболеваний (в частности, псориаза)- в косметике для получения искусственного загара- для проведения фотополимеризации, сушки, отверждения и других технологических процессов (в частности, в лакокрасочной промышленности, в технике зубного протезирования, при дефектоскопии металлов)- для повышения продуктивности животных и дезинсекции- при контроле денежных знаков, для создания декоративно-рекламных эффектов в освещениии других целей |
Достоинства: | многоаспектность применения люминесцентных ламп с этими люминофорами, обусловленная как требуемым (по спектру) УФ-излучением последних, так и их достаточной эффективностью |
Характеристика: | порошковые материалы на основе активированных дисиликата бария и фторбората стронция |
Условия эксплуатации: | предлагаемые люминофоры эффективны в рабочем режиме УФ-люминесцентных ламп различной мощности (8-80 Вт) |
8.2. Узкополосные люминофоры.
Назначение: | преобразование ультрафиолетового излучения ртутного разряда (253,7 нм) в монохромный видимый свет (синий, зеленый или красный) |
Применение: | в качестве компонентов люминофорного покрытия люминесцентных ламп общего освещения, обеспечивающих высокие показатели по световому потоку и общему индексу цветопередачи (например, трехполосные трубчатые и компактные люминесцентные лампы), а также для цветных люминесцентных ламп декоративного назначения |
Достоинства: | в отличие от широкополосных люминофоров предлагаемые люминофоры обладают повышенной интенсивностью свечения в синей, зеленой и красной областях спектра и высокой эксплуатационной стойкостью в люминесцентных лампах |
Характеристика: | порошковые материалы, состоящие из активированных соединений РЗЭ |
Условия эксплуатации: | предлагаемые люминофоры эффективны в рабочем режиме люминесцентных ламп различной мощности, в том числе стандартных, энергоэкономичных и компактных конструкций |
Группа «Электролюминофоры».
Назначение: | преобразование энергии электрического поля переменного тока в видимый свет |
Применение: | для декоративного освещения, при фотопечати, для подсветки ЖК-индикаторов и шкал в приборных панелях автомобилей, самолетов, на пультах управления различного назначения, в шкалах измерительных приборов, радио- и телеприемников, телефонных дисплеях и декоративных сувенирах.Для устройств отображения знаковой и графической информации с цветовым и позиционным кодированием в машиностроительной, приборостроительной, авиационной, космической и других отрасляхДля плоских телевизионных экранов |
Достоинства: | непосредственное превращение электрической энергии в свет, использование в плоских твердотельных и гибких конструкциях источников света и устройств отображения информации, надежность и виброустойчивость последних, быстродействие, широкий угол обзора и диапазон рабочих температур электролюминесцентных устройств с малым энергопотреблением |
Характеристика: | порошковые материалы, состоящие из активированного сульфида цинка |
Условия эксплуатации: | Напряжение 115-220 В, частота переменного тока в диапазоне 50-1200 Гц |
Основные преимущества и отличия люминофора на основе Al Oxid от
люминофоров производимых на основе солей Zn и Cu:
· Период послесвечения в десятки раз больше, чем у фосфоресцентного
пигмента, на основе солей Zn;
· Увеличение люминесценции и послесвечения с увеличением времени
активации;
· Превосходные погодная и световая устойчивость;
· Отсутствие опасных для здоровья веществ;
· Не загрязняет окружающую среду и обладает высокой химической
стабильностью;
ИСТОРИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ЛЮМИНОФОРОВ,
Еще несколько лет назад люминофор в основном делался из оксидов
цинка. Такой люминесцентный пигмент был достаточно тяжелым - имел
высокую плотность, что значительно ограничивало сферу практического
использования. Начальный уровень свечения его более ярок, но
длительность послесвечения ниже, нежели у современных люминофоров
более чем в 10 раз. То есть зарядка такого люминофорного состава даже
сильной УФ лампой не приводила к существенному накоплению энергии
таким люминесцентным пигментом. Что уж и говорить о сроке
использования цинкового люминофора - он измерялся всего 5-10 годами
в лучшем случае. Люминофор на основе оксидов цинка не является
влагостойким, а соответственно не может применяться в водных
растворах и хранится во влажной среде. Так же он подвержен
температурным колебаниям — при отрицательной температуре не
светит, при нагреве обладает ярким свечением.
Удивительно, но люминофор на основе оксидов цинка все еще можно
найти в продаже. Он по прежнему производится некоторыми
предприятиями в России, а также Китае на сильно устаревшем
оборудовании и по старинным технологиям. Если Вы наткнулись на такой
светящийся порошок, то не тратьте свое время - есть люминофоры купив
которые, Вы получите намного более привлекательный эффект
свечения.
Практически все виды современного производства люминофоров
основаны на использовании оксидов алюминия. Они обеспечивают
оптимальное соотношение яркости и длительности свечения
люминофора и адаптируют его к использованию в коммерческих и
бытовых целях.
Такой люминофор обладает водостойкостью, температуростойкостью,
может использоваться с любыми растворами - вобщем универсален. По
классу опасности его можно отнести к классу опасности муки.
МОЖНО СДЕЛАТЬ КОРОТКИЙ ОБЗОР НЕКОТОРЫХ СТРАН-
ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ЛЮМИНОФОРА.
1. Самый дешевый люминофор можно закупить в Китае. Здесь
стоимость 1 кг может составить около 80-90 долларов США (но
заказывать придется мешками килограмм по 20-25-ть).
Среди всех люминофоров "от производителя" это самый худший вариант.
Почему?
Ответ простой: такой люминофор делается из алюмосиликатов -
отходов производства, либо материалов низкой степени химической
чистоты (а не окиси алюминия в чистом виде). Использование
алюмосиликатов (первичных отходов производства люминофора на
основе окиси алюминия) удешевляет производство люминофоров,
однако и ухудшают основные параметры работы люминесцентного
пигмента. Например, Вы вряд ли сможете заставить такой люминофор
светиться более 1 часа. Размер фракции - около 55-120 микрон. Срок
службы составляет не более 2-3 лет в лучшем случае.
Китайский люминофор условно безопасен. Это связано с
гидрофобностью самой частички люминесцентного пигмента. При
реакции с водой, образуется оксид стронция, который крайне токсичен
для человека.
Кроме этих (самых важных, на наш взгляд) параметров китайский
люминофор от производителя имеет низкие показатели яркости и
длительности свечения.
Очень жаль, что многие покупатели беззаботно смотрят только на цену
люминофора, и не обращают внимание на другие параметры
люминесцентного пигмента.
В результате, это приводит к тому, что "конечная цена" такой покупки
увеличивается более чем в 10 раз, с учетом лечения острых
респираторных заболеваний и вывода токсинов из печени и почек и т.д.
2. Корейский люминофор и светящийся порошок из Гонг Конга ничем не
отличаются от китайского за исключением более высокой цены.
Технология производства люминофора одна и та же.
3. В России фраза «люминофор от производителя» зачастую означает
использование карбонатных фотолюминофоров, фотолюминофора из
оксидов цинка, сульфидных фотолюминофоров, и несколько реже, на
базе алюмината стронция.
1) Применяемость цинковых фотолюминофоров в процессе изготовления
фотолюминесцентных красок и устойчивых светонакопительных
композиций оставляет желать лучшего по причине низкой светостойкости
и длительности свечения, а также абсолютной не водостойкости. К
плюсам этого вида фотолюминофоров можно отнести их высокую
первоначальную яркость свечения, но уже через 10-15 минут она резко
затухает в два раза.
2) Показатели длительности свечения сульфидных фотолюминофоров
чуть лучше, но они так же не водостойки, хотя именно они позволяют
значительно расширить палитру цветов свечения.
3) Фотолюминофоры на базе алюмината стронция имеют только два
цвета свечения: желто-зеленый и голубой, другие увы не делают.
Из предприятий-производителей промышленного масштаба достойного
уровня можно указать лишь два предприятия: извеснейшее из них
находится в Ставропольском крае (ЗАО "НПФ"Люминофор" - бывший
Всесоюзный НИИ Люминофоров), а второе находится в Подмосковном
Фрязино.
Разумеется, доля производимых фотолюминофоров пригодных для
изготовления светящихся красок в общем ассортименте производимой
этими предприятиями продукции составляет мизерный процент,
поскольку они работают на промышленность.
4. Наибольшего внимания заслуживает люминофор производства
Японии.
При тесте такого светящегося порошка обнаружено, что он
сделан из самых чистых компонентов (как того и требует технология
производства люминофора) и имеет приемлемую однородность
свечения. Хотя люминесцентный пигмент и оказался гидрофобным (не
водостойким), однако яркость свечения и длительность свечения была на
достаточном уровне. Особенность работы японского люминофора -
относительно низкая пиковая яркость люминесценции и более
продолжительный период средней яркости свечения люминофора.
Минимальная стоимость 1 кг люминофора превышает 400 евро за 1 кг -
это значительный минус данного светящегося порошка из Японии.
.
Фотолюминофор можно купить в разных КОМПАНИЯХ, однако он
будет иметь либо низкую стоимость и низкое качество (либо низкий
срок службы), либо достаточное качество и высокую стоимость.
А как насчет наилучшего качества и умеренной стоимости?
.
Такую возможность дает наша компания, предоставляя Вам
возможность купить люминофор, который обладает оптимальным
соотношением цены и качества.
.
Наше предприятие с конца 2010 года самостоятельно
производит и реализует фотолюминофоры любых чистых (без
примеси флуоресцентов) оттенков свечения, а так же краски
способные светиться в темноте и в ультрафиолете,
светонакопительные и светоотражающие аэрозоли, светящиеся
плёнки ПВХ, элементы ФЭС, светящуюся тротуарную плитку
и облицовочный камень, композитную светящуюся мозаику и т.д.
.
Кроме фотолюминофоров собственного производства мы
выступаем так же в качестве "доработчиков" люминофоров уже
существующих марок (в том числе и китайских) до показателей
соответствующих общепринятым сегодня нормам по
понижению гидрофобности, повышению интенсивности,
длительности свечения, расширению палитры цветов свечения
люминофоров.
.
Достигается это путем дополнительной активации люминофоров
некоторых марок металлами из группы лантаноидов. Само собой
разумеется, мы стараемся, чтобы наши "доработки" были
территориально ближе и гораздо более доступны по цене, чем их
"брендовые" аналоги.
.
Мифы перепродавцов о фотолюминофорах:
1. Многие перепродавцы люминофоров в России
утверждаетсуществование фотолюминофора лишь двух-трех
базовых цветов свечения: салатовый (желто-зеленый), голубой
(бирюзовый), и фиолетовый (далеко не все продавцы знают о его
существовании)..
Все другие же цвета свечения они предлагают получать путем
механического смешения люминофоров вот этих самых "базовых"
цветов с флуоресцентными пигментами..
.
Следуя логике "За неимением лучшего.." - решение верное, но:
- Конечно флуоресцент будет "забивать" яркость свечения
люминофора;
- Конечно фракция такого люминофора будет выше на 15-20 микрон
(за счет того что флуоресцент будет "облеплять" со всех сторон
крупинки люминофора, и фактически работать как светофильтр;
- Конечно у нас не получится бесцветно окрашенной поверхности;
- Конечно, в данном случае клиент просто вынужден применять уже
"растиражированный" такими компаниями алгоритм нанесения
светящейся краски: Белая подложка - Два или три слоя нанесенной
краски - Глянцеватель (бесцветный лак, чтобы скрыть
шероховатости)..
Искренне сочувствуем такому клиенту, и предлагаем пользоваться
красками сделанными на базе бесцветных (не смешанных с
флуоресцентами) люминофоров любого цвета ( и практически
любого оттенка), фракцией от 1-го до 15 микрон...
Плюсы:
- Можно получать бесцветный (при дневном свете) рисунок любого
цвета;
- При необходимости получения цветной (при дневном свете)
поверхности, надо сначала на белый грунт
нанести флуоресцентную
краску, а уже потом, сверху бесцветную фотолюминесцентную
нужного нам цвета или оттенка.. Вот как-то так..
2. Многими продавцами люминофоров в России утверждается
невозможность существования фотолюминофора с насыщенно-
красным цветом свечения...
.
Обратите внимание на марки ЛТ02, ЛТо7 и ЛТ08 в нашем каталоге
люминофоров...
В отличие от скептически настроенных продавцов люминофоров,
продающих под видом люминофора с красным
свечением смесь желто-зеленого люминофора окрашенного красно-
алым флуоресцентнымпигментом (получается светло-оранжевый
цвет свечения), у нас люминофор насыщенно-
красного свечения есть!!!
3. Бытует еще один миф: Чем крупнее фракция - тем ярче и дольше
светит... Увы - это всего лишь миф.
Больший размер частицы конечно имеет большее количество
"ловушек", способных аккумулировать свет. И площадь поверхности
которая способна излучать свет, безусловно важна, но ведь и более
мелкая частица фотолюминофора может светить так же как
и крупная (например увеличив массовую долю солей).
Здесь результат зависит от чистоты химических компонентов,
Формулы фотолюминофора (типа его основы), температуры
спекания, времени спекания,
количества и типа выбранных активаторов (их может быть два).
Фракционный состав производимых нами люминофоров составляет от 1 до 45 мкн.
Более крупные фракции увеличивают расход люминофора (увеличенное зерно снижает укрывистость, поэтому приходится использовать большее количество люминофора в лаке) и не дают возможностикачественно наносить их посредством краскопульта, образуют грубые шероховатые поверхности (о которые спички можно зажигать), которые приходится дополнительно "заливать" лаком (для ликвидации шероховатости).
В результате толщина слоя окрашенной поверхности заметно превышает максимально допустимые 240 мкн, и достигает порой 500 мкн, что увеличивает вероятность сколов а значит неизбежно снижает гарантийный срок на окрашенную поверхность!!!
Так что будьте готовы купить фотолюминофор, у которого размер
фракции не превышает 45 микрон. В противном случае Вы не сможете его
нормально использовать (будет забиваться пульверизатор,
наблюдаться ощутимая шероховатость, бороться с которой можно лишь
исподволь увеличивая толщину окрашенного слоя). Кроме того, расход
люминофора будет выше на 30-40%, поскольку зернистость будет
избыточной (хотя цена такого люминофора и чуть ниже
мелкофракционных).
В качестве основы для добавления люминофора можно использовать
любой лак, краску или другой жидкий состав для дерева, металла,
минеральных поверхностей; лак для ногтей; акриловый порошок или
гелиевая основа для наращивания ногтей; силиконовые компаунды или
герметики; клей; различные масла и многое многое другое.
В РЕЗУЛЬТАТЕ ПОЛУЧАЕТСЯ СВЕТЯЩИЙСЯ ЛАК ИЛИ КАК
ЕГО ЧАЩЕ НАЗЫВАЮТ - СВЕТЯЩАЯСЯ КРАСКА.
Полученная краска ночью будет светиться салатовым, голубым или
иным цветом (в зависимости от выбранного цвета люминофора).
xn--h1afdfbaeasmui9j.xn--p1ai
Возбуждение люминофоров - Справочник химика 21
Антоновым-Романовским [32] показано, что при кратковременном (импульсном) возбуждении люминофоров 2пЗ-Си интенсивность люминесценции / пропорциональна квадрату интенсивности возбуждающего света Е I — [c.16]Из теории следует, что площадь, ограниченная КТВ и осью абсцисс, пропорциональна числу электронов, запасенных на ловушках. Форма КТВ зависит от скорости нагревания, длительности возбуждения люминофора, промежутка времени между прекращением возбуждения и началом нагревания, интенсивности возбуждающего света. [c.25]
Прп возбуждении люминофора светом энергия может поглощаться как на Уровнях активатора, так и в основном веществе. В первом случае поглощение света сопровождается переходом электрона с основного уровня активатора А [c.73]IX.1. ВОЗБУЖДЕНИЕ ЛЮМИНОФОРОВ Фотолюминофоры [c.167]
Прп возбуждении люминофоров бактерицидной лампой (X = 254 нм) без фильтра УФС-1 относительная интенсивность люминесценции определяется следующим образом. Кювету с эталонным люминофором освещают бактерицидной лампой и снимают показание гальванометра, соединенного с приемником излучения. В этом случае х пропорционально интенсивности люминесценции и топ части возбуждающего света, которая отражается люминофором. Для того чтобы учесть последнюю, бактерицидную лампу закрывают стеклянной пластинкой 7, которая не пропускает свет с длиной волны 254 нм. При этом люминофор не возбуждается, так что показание гальванометра аз, деленное на коэффициент пропускания стеклянной пластинки т, пропорционально величине интенсивности света, отраженного люминофором. Затем производят такие же измерения для исследуемого люминофора. Относительную интенсивность люминесценции (в %) вычисляют по формуле. [c.172]
Р = IV — мощность, затрачиваемая на возбуждение люминофора (/ — ток луча V — напряжение на аноде). [c.178]
Р — мощность, затраченная на возбуждение люминофора. [c.178]
Значительные трудности возникают при создании зеленых и особенно синих и фиолетовых ДФП. Наряду с люминофорами соответствующих цветов свечения они почти всегда (за редким исключением для фиолетовых ДФП [21]) содержат нелюминесцирующие красители, сообщающие им окраску при дневном свете [22]. Так как в солнечном свете содержится мало УФ-лучей, необходимых для возбуждения люминофоров голубого и фиолетового свечения, а видимым светом они не возбуждаются, пигменты этих цветов и полученные из них краски по яркости мало отличаются от обычных красок. [c.202]
Б люминесцентных лампах для возбуждения люминофоров используется излучение разряда в парах ртути низкого давления, богатое резонансными линиями 2537 А и 1849 А. Люминофоры наносятся непосредственно на внутреннюю поверхность той же срубки, в которой происходит разряд. Тип разряда—дуга в аргоне (давление около 4 мм рт. ст.), содержащем пары ртути. Малая [c.446]
Инерционность г в основном определяется инерционностью экрана ЭОПа. Инерционность характеризуется длительностью возбуждения люминофора после появления электронного луча и длительностью послесвечения экрана после прекращения облучения. Продолжительность процессов возбуждения и послесвечения зависит от типа люминофора и может быть выбрана от нескольких микросекунд до нескольких часов. [c.121]
Из уравнения (1.22) видно также, что при достаточно большом t интенсивность рекомбинационного послесвечения не зависит от начальной интенсивности. Следовательно, кривые затухания, полученные после возбуждения люминофора излучениями различной интенсивности, будут асимптотически приближаться друг к другу. Это явление известно под названием асимптотического свойства кривых затухания. Его следствием является, в частности, то, что в процессе затухания уменьшается не только яркость полученного на люминесцентном экране изображения, но и его контраст. [c.21]
При нагревании предварительно возбужденного люминофора от температуры Г до Г+ 7 излучаемое им количество света пропорционально /т Г. Интеграл [c.71]
Как уже указывалось, электроны имеют тенденцию переходить из мелких ловушек в более глубокие. Пользуясь методом термовысвечивания, можно проследить за этим процессом. Как видно из рис. 32, при увеличении продолжительности возбуждения люминофора увеличивается отношение интенсивности низкотемпературного пика, отвечающего более мелким ловушкам, к интенсивности высокотемпературного пика. Это объясняется тем, что глубокие ловушки заполняются быстрее, чем мелкие. Аналогичный процесс миграции дырок от одних центров свечения к другим с более глубоким расположением основного уровня приводит к изменению цвета свечения в процессе термовысвечивания. Поскольку при термолюминесценции произведение концентрации ионизованных центров свечения Ыа на концентрацию электронов в зоне проводимости п мало вследствие малой величины п, то процесс перехода дырок от одних центров к другим происходит при более низких температурах, чем это имеет место в процессе возбуждения. [c.72]
Обе кривые рис. 8 сняты при возбуждении люминофора развёрнутым электронным лучом. В свечении препарата учитывалась, таким образом, не только яркость в момент возбуждения, но и послесвечение за время кадра (0,04 сек.). Проверенные данные о раздельном поведении обеих составляющих свечения отсутствуют. Наблюдения велись со светофильтром, и в ходе кривых исключена яркость голубой полосы самого цинка, прогрессивно падающая с увеличением концентрации меди и марганца. [c.53]
В области предельно низких напряжений зависимость изучена при возбуждении люминофора неподвижным лучом постоянной скорости [35]. Яркость нарастает пропорционально плотности тока до 3—5 хА/ см . Выше этого значения скорость увеличения яркости падает, и кривые изгибаются в сторону оси токов. Если энергия бомбардирующих электронов при этом растёт, то отклонение от линейности наступает хотя и при большей яркости экрана, но при меньшей плотности тока. [c.83]
Специфической особенностью рассматриваемого этапа служит резко выраженная зависимость скорости затухания от температуры и эффект насыщения при увеличивающейся мощности возбуждения. Это позволяет рассматривать процесс как типичную фосфоресценцию. Возбуждение люминофора заканчивается захватом электрона на уровнях прилипания с последующим освобождением за счёт тепловых колебаний. Отсюда решающую роль приобретают число и природа различных нарушений в кристалле, вызванных искажением структуры или наличием посторонних загрязняющих атомов. Характерно, что относительное участие длительно затухающей компоненты в суммарном процессе резко падает с очисткой материала и упорядочением кристаллической структуры. [c.184]
На практике оценка роли разгорания и затухания при прерывистом возбуждении экрана требует учёта неполного возбуждения люминофора от импульсов слишком малой длительности и неполного высвечивания при коротких периодах между импульсами. Первый эффект ведёт к понижению возможной яркости экрана в момент [c.215]
Роль атомов активатора как специальных излучателей в кристаллолюминофорах не подлежит сомнению. Предположение, что акт поглощения приурочен только к местам нарушения решётки, где преимущественно сосредоточены атомы активатора, не выдерживает критики. Возбуждение люминофора электронным лучом, а-частицей или коротким ультрафиолетом вызывает в толще кристалла каскады вторичных электронов, которые движутся во всех направлениях по решётке и передают ей свою кинетическую энергию. Местом поглощения энергии может служить любой элемент решётки. Только при возбуждении люминесценции светом в длинноволновом хвосте кривой поглощения роль мест нарушения или атомов активатора как специальных поглощающих центров приобретает довлеющий характер. В этом случае ход кривой поглощения должен сильно зависеть от условий приготовления люминофора. Особенно большое влияние оказывает термическая обработка. Температура и время прокалки, скорость охлаждения, природа и количество плавня регулируют в основном степень нарушенности решётки и характер распределения в ней активатора. С другой стороны, хорошо известны факты, когда измельчение люминофора до полной утраты им люминесцентной способности практически не меняет хода кривой поглощения. Экспериментальная проверка характера поглощения в каждом люминофоре очень сложна, и опытные данные пока недостаточны для уверенных выводов. [c.265]
Процесс возбуждения люминофора в приведённой схеме может быть представлен следующим образом. За счёт поглощения возбуждающей энергии электрон из заполненной полосы L переходит на соответствующий подуровень полосы проводимости, оставляя за собой положительный заряд (дырку) в основной полосе L (переход А на рис. 63). Обе энергетические полосы оказываются теперь лишь частично заполненными. Свободные электроны в изолирующем кристалле могут двигаться по решётке как электроны проводимости в металле. За счёт наличия свободного электрона и дырки возбуждённый кристалл становится теперь проводящим. [c.278]
В случае, когда люминесценция протекает но механизму (1—3), возбуждение люминофора осуществляется в результате ионизации атомов активатора (рис. 1, 1) при механизме (2—3) — в результате ионизации самой решетки (переходы 5). [c.182]Цинксульфидные люминофоры, активированные Си и Си совместно с Со, прокаленные при 1200°, а также люминофоры на основе сульфидов щелочноземельных металлов обладают способностью при фотовозбуждении запасать большую светосумму и высвечивать ее после прекращения возбуждения. Длительность послесвечения подобных люминофоров оказывается достаточной для практического использования их вместо светосоставов постоянного действия тогда, когда применение последних невозможно или недопустимо. Эти люминофоры наносят на различные сигнальные устройства, шкалы приборов, часов и т. п. Для возбуждения люминофоров используют дневной свет, лампы накаливания, газоразрядные источники света и лампы ультрафиолетового облучения (УФО). [c.92]
Применяют люминофоры Lil-Tl, LiF-Tl, Lil-Eu [15] и др. Длительность сцинтилляций у Lil-Tl равна 1 10" в с. Для регистрации быстрых нейтронов находят применение порошки люминофора ZnS-Ag, запрессованные в прозрачные пластмассы. При этом источником возбуждения люминофора являются цротоны, выделяющиеся из содержащих водород органических соединений под действием нейтронов (так называемые протоны отдачи). [c.166]
Следует иметь в виду, что указанные фильтры обладают значительным пропусканием в красной области сдектра. Поэтому кроме указанных фильтров, перед источником возбуждения необходимо помещать светофильтр СЗС- 23, который не пропускает излучение в этой области. Область спектра, в которой происходит возбуждение люминофоров, можно выделять также при помощи монохроматоров с кварцевой оптикой. [c.169]
Спектры возбуждения люминофоров определяют следующим образом. Источник возбуждения располагают перед входной щелью монохроматора, при помощи которого выделяется требуемая область спектра. У выходной щели помещают кювету с люминофором, на который проектируется та или иная область возбуждающего света. Излучение люминофора принимает ФЭУ, расположенный над кюветой. Перед ним — для устранения влияния рассеянного света, должен быть установлен светофильтр, не пропускающий возб уждающего света. Для каждой длины волны определяют отношение [c.176]
Люминофоры — это вещества, обладающие свойством светиться при воздействии на них излучения, которое возбуждает люминофор и он переизлучает часть полученной энергии в виде световой видимого диапазона. Это видимое излучение и воспринимает оператор. Однако энергия квантов СВЧ-излучения недостаточна для возбуждения люминофора, поэтому для его возбуждения производится дополнительное облучение вещества люминофора от специального источника с квантами, имеющими большую энергию, например лампой, излучающей ультрафиолетовый свет. Интенсивность излучения вспомогательного источника устанавливают таким образом, чтобы яркость свечения люминофора была средней. Тогда при воздействии СВЧ-излучения условия работы люминофора будут изменяться и яркость свечения будет зависеть от падающей на люминофор СВЧ-энергии, что позволит наблюдать ее распределение в пространстве. [c.118]
К тепловым относятся также методы, основанные на возбуждении или гашении люминесценции. У люминесцентных покрытий в качестве термометрического свойства используется зависимость яркости свечения от температуры при постоянном возбуждении люминофора ультрафиолетовым светом. Реакция люминофора на изменение температуры различна. У некоторых люминесцентных покрытий при нагревании яркость свечения уменьшается. Другие люминофоры при резком увеличении температуры дают вспышку. В практике неразрушающего контроля часто используется явление термогашения фосфоресценции. Флуоресцентный фосфор, предварительно возбужденный, подвергается действию волнового поля, и вследствие нагрева свечение ослабляется. Используя стойкий фосфор, можно получить изображения волнового поля. Но применение способа ограничено низкой разрешающей способностью и малым числом яркостных градаций. [c.231]
Гайтингер [40] предложил удобный для аналитического использования метод обнаружения Р. 3. по свечению в перлах буры и фосфатов. При возбуждении люминофора искрой через спектральный окуляр можно наблюдать от 3 до 6 полос в спектрах излучения некоторых Р. 3. Этим методом, в противоположность описанному выше, хорошо наблюдается синее свечение церия. Работы Зайделя [7], Хаберландта [39], Питте и Рогерса [47] также посвящены различным методам использования люминесценции Р. 3. в химическом анализе. [c.95]
В люминесцентных лампах для возбуждения люминофоров используется излучение разряда в парах ртути низкого давления, богатое резонансными линиями 2537 А и 1849 А [2376—2403]. Люминофоры наносятся непосредственно на внутреннюю поверхность той же трубки, в которой происходит разряд. Тип разряда — низковольтная дуга в аргоне (давление около 4 мм Hg), содержащем пары ртути. Малая яркость свечения люминесцентных ламп устраняет вредное действие света, попадающего непосредственно из источников света в человеческий глаз, — так называемую блёсткость. [c.708]
Миграция энергии возбуждения в жидкостях изучалась главным образом в связи с поведением двухкомпонентных жидкостных сцинтилляторов. В этих системах ионизирующая радиация вызывает образование электронно-возбужденных состояний молекул растворителя (обычно ароматический углеводород) или твердого полимера, содержащего ароматические группы. Энергия возбужденного состояния затем передается молекулам растворенного люминофора, обладающего высоким выходом флуоресценции и малым временем жизни Анализ свойств этих систем дает основание считать, что энергия возбуждения многократно передается от одной молекулы растворите.ля к другой прежде, чей происходит возбуждение люминофора. Более удобным методом исследования процессов миграции энергии возбуждения в жидкости является сравнительное изучение люминесценции при раздельном УФ-воз-буждении растворителя и люминофора. Современное состояние вопроса о миграции энергии в жидкостях изложено в монографии Биркса [71]. [c.22]
Следствием рассмотренных процессов может быть неоднородное распределение оптически активных центров по кристаллу. Так, синие центры 2п5-Си-люминофоров образуются преимущественно в области дислокаций и межблочных поверхностей. Это существенно сказывается на оптических свойствах люминофоров, приводя к необычной зависимости спектрального состава излучения от температуры [60]. Например, в спектрах рентгенолюминесценции гексагональных 2п5-1-10 Си-фосфоров, полученных в среде 10% НС1-Ь90%Н25, при понижении температуры увеличивается доля зеленой, а не синей полосы излучения, в то время как при возбуждении линией ртути 365 нм распределение энергии в спектре претерпевает противоположное изменение. Это объясняется тем, что при возбуждении люминофора излучением, поглощаемым основной решеткой, при низких температурах в более выгодном положении в смысле перехвата энергии оказываются равномерно распределенные по кристаллу зеленые центры свечения, так что отношение концентраций возбужденных зеленых и синих центров становится больше той величины, которая отвечает квазирав новесию между валентной зоной и уровнями центров. При возбуждении же линией 365 нм положение изменяется в пользу синих центров, поскольку именно они наиболее эффективно поглощают возбуждающий свет, в то время как основная решетка 2п5 является для него прозрачной. Повышение температуры усиливает обмен энергией между центрами, приводя к увеличению относительной интенсивности синей полосы в первом случае и зеленой во втором. Поскольку при электролюминесценции с дислокациями связаны также области концентрации электрического поля и скопления Си25, служащие источниками разгоняемых полем электронов, то в этом случае в преимущественном положении оказываются синие центры, чем и объясняется тот факт, что при возбуждении электролюминофоров импульсным напряжением вначале ионизуются главным образом синие , а затем зеленые центры [41]. [c.176]
Специальное внимаггие Крукс уделил инерционным свойствам свечения [51]. Модифицировав фосфороскоп Беккереля для возбуждения люминофоров разрядом, он констатировал разную длительность свечения отдельных препаратов после их возбуждения и даже разницу в затухании отделын.1х линий у люм]пк)([)оров с линейчатым спектром. Если наблюдать свечение через некоторый промежуток времени после конца возбуждения и постепенно укорачивать этот промежуток, то спектр люминофора систематически обогащается новыми линиями. В случае иттриевых препаратов [51, стр. 115] [c.13]
Полученные результаты недостаточно строги, поскольку относятся только к одному виду люминофоров, проведены при одной длине волны возбуждающего света и сняты на различных экранах, хотя и полученных в одинаковых условиях осаждения из одной партии люминофора. Небезупречны также способ выравнивания энергии на экране и конструкция самого фосфороскопа. Кривые показывают, что при общем сходстве затухания константы обеих экспоненциальных составляющих различны при различном возбуждении. Разница при этом ие укладывается в допустимую погрешность эксперид ента. Измерения не распространены на фосфоресценцию из-за слишком малой яркости экрана, так как участие чистой фосфоресценции при катоднол возбуждении люминофоров сравнительно слабо. [c.318]
При оценке различия инерционных свойств свечения и величины отдачи в случае возбуждения люминесценции светол и электронами основной упор был сделан на высокую мощность электронного возбуждения, которая усилена малой глубиной проникновения электронов. Экспериментальная проверка такого заключения трудна из-за невозможности уравнять в обоих случаях условия возбуждения люминофора. Даже при равном времени возбуждения и одинаковой нагрузке (ватты на см в сек) доля поглощаемой люминофором энергии различна. Для получения сравнимых результатов необходимо относить изменения яркости или отдачи к одинаковой поглощаемой мощности в единице объёма. Для этого можно работать на слое монокристалла, который является бесконечно толстым для электронов, и, задавшись определённым законом поглощения, на основании его определять глубину проникновения электронов и вероятную толщину рабочего слоя. Гораздо лучшие результаты должна дать работа на очень тонких слоях, которые заведомо простреливаются по всей толщине в рабочем диапазоне напряжений. [c.333]
В заключение нельзя не сказать о возможных утилитарных применениях адсорбционной люминесценции. Так, например, в США недавно запатентована радикалорекомбинационная лампа, в которой к термическому излучению раскаленной спирали добавляется свет радикалолюминесценции фосфора, нанесенного на внутреннюю сторону баллона лампы, наполненной активным газом. Возбуждение люминофора должно происходить в результате адсорбции и рекомбинации на его поверхности радикалов, возникающих при термической диссоциации газовых молекул на раскаленной вольфрамовой спирали лампы. [c.177]
В то время как для обычной люминесценции, возбуждаемой световыми квантами, характерен механизм (1 —3), кандолюминесценцня происходит но механизму (2—3). Здесь возбуждение люминофора, т. е. переброс электрона из валентной зоны в зону проводимости (переход 5), осуществляется за счет рекомбинации свободных атомов и радикалов на новерхности кристалла. [c.182]
chem21.info
Люминофор - Справочник химика 21
Примером может служить а. с. 277805 для обнаружения неплотностей в холодильных агрегатах во фреон добавляют люминофор и определяют места утечек по свечению люминофора в ультрафиолетовом свете. Кстати, так решается и задача 7.6. В пленку при изготовлении добавляют люминофор поиск прилипших кусочков ведут визуально — при дневном свете или облучении ультрафиолетом (пат. США 3422347). [c.119]Люминофор ЭЛС-455-В (сульфид цинка, активированный медью) 109. Марганца оксиды (в пересчете на МпОг) 5 а III [c.164]
В люминесцентных лампах дневного света находящиеся а них пары ртути при прохожденин электрического тока испускают ультрафио.петовог излучение, которое вызывает свечение веществ, покрывающих тонким слоем внутреннюю поверхность лампы. Эти вещества—люминофоры — можио [юдобрать так, чтобы их излучение по своему спектральному составу приближалось к днси-ному свету. [c.624]
Кремния ДИОКСИД электротермического происхождения в виде аэрозоля конденсации Люминофоры [c.78]
Кремния нитрид 17. Люминофор Л-3500-111 6 IV [c.168]
Люминофор К-83 (сульфид цинка и кадмия, активированный медью и алюминием, по содержанию кадмия в воздухе) 0.1 а I [c.164]
Люминофор ЭЛС-670-И (селенид цинка, активированный медью и кадмием) 106. Люминофор ЭЛС-580-В (сульфид цинка, активированный марганцем и медью) 2 а III [c.164]
Люминофор ЭЛС-510-В (сульфид цинка, активированный медью) 5 а III [c.164]
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]
Для каждого вида сульфидных люминофоров выбирается специальный тип печи. [c.174]
В производстве люминофоров применяют только электрические печи сопротивления, которые по конструктивным особенностям могут быть разделены на три типа камерные, муфельные (трубчатые) и туннельные. [c.174]
Блок регенерации изображений компенсирует спад интенсивности свечения люминофора. Требуемая частота регенерации зависит от многих факторов, в том числе и от длительности послесвечения люминофора, уровня освещенности в помещении и интенсивности электронного луча. [c.136]
Значительное применение находят соединения 8с, V и Ьа. Оксиды Э2О3 и другие соединения используют как катализаторы, УгОз является высокоогнеупорным материалом. Разработана технология изготовления керамических изделий из УгОз, в,том числе и совершенно прозрачных. Прозрачная керамика — твердый раствор ТЬОг и УгОа — выдерживает нагревание до 2200 °С. ЗсаОз и У2О3 используют для изготовления ферритов — магнитных материалов, применяемых в радиоэлектронике и ЭВМ. Соединения 5с У и Ьа широко применяют в качестве люминофоров и активаторов в цветном телевидении. Ряд лазерных материалов содержит У. [c.501]
Некоторые составы сульфидных люминофоров разгружают из печи при температуре прокаливания. В трубчатую печь за одну операцию помещают 10 кг шихты. [c.175]
Электрический режим работы светоизлучающих ламп с триодной конструкцией анодное напряжение 10 кВ, модуляторное напряжение 2-3 кВ рабочий ток катода 50-100 мкА. В непрерывном режиме работы люминофоры с необходимой светоотдачей при указанных выще условиях обеспечивают яркость свечения экрана в красном цвете 4500 Кд/м в синем цвете 2000 Кд/м в зеленом цвете 13000 Кд/м в белом цвете 10000 Кд/м". Больщую световую эффективность и яркость можно получить при работе катодолюминесцентных ламп в импульсном режиме. [c.127]
Применение. Цинк входит в состав ряда важных сплавов, в частности латуни. В большом масштабе проводят цинкование железа с целью защиты его от коррозии. Цинк —обычный материал для анодов химических источников тока. 2п5 широко применяют в качестве люминофора, это сое,Е1,инение используют также как пигмент в лаках и красках. [c.599]
Средство представления информации в системах машинной графики — графический дисплей, управляемых от ЭВМ. Наиболее распространены графические дисплеи на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ) двух типов — запоминающих и с регенерацией. Экран запоминающей ЭЛТ покрыт слоем специального люминофора, фиксирующего изображение, нарисованное на нем электронным лучом при небольшом постоянном напряжении. Запоминающие ЭЛТ отличаются высоким разрешением и невысокими требованиями к объему памяти вычислительного оборудования. Однако специфика их работы не позволяет стирать с экрана от-дельные линии. Для удаления линии или части изображения необходимо стереть изображение полностью и затем возобновить его без ненужного фрагмента. При использовании ЭЛТ с регенерацией изображение, нанесенное на экран электронным лучом, довольно быстро гаснет и его необходимо возобновлять (регенерировать) с частотой 30 Гц или чаще. Такой способ отображения информации более глубок, но требует большего объема памяти, чтобы запомнить изображение. Меньшее распространение получили плазменные дисплеи, которые представляют собой плоские панели из двух слоев стекла, пространство между которыми заполнено газом, например неоном. Между стеклами находится тонкая сетка электродов. Подача напряжения на пересечения электродов приводит к ионизации и свечению газа в данной зоне экрана. [c.237]
Весьма интересным является метод молекулярного зонда, основанный на зависимости спектра флуоресценции люминофора ог химической и физической природы изучаемой среды [90]. Это позволяет, принимая во внимание большую чувствительность метода, исследовать плотность очень тонких слоев на твердых подложках. [c.76]
Определить, решается ли задача применением пары поле — добавка вещества, отзывающегося на поле (например, магнитное поле — ферровещество , ультрафиолет — люминофор , тепловое поле — металл с памятью формы и т, д.). [c.203]
Огромное значение имеет применение люминофоров в различных электроннолучевых приборах катодных осциллографах, гелевизорах и других. Экраны телевизора обычно изготовляют из сульфида цинка. [c.624]
Талл Г1 и его соединения имеют небольшое по объему, но разнообразное применение. Галогениды таллия хорошо пропускают инфракрасные лучи. Поэтому они используются в оптических приборах, работающих в инфракрасной области спектра.. Карбонат таллия служит для изготовления стекол с высокой преломляющей способностью. Таллн т входит в состав вещества электрода селе нового выпрямителя, является активатором многих люминофоров. Сульфид таллия используется в фотоэлементах. Металлический таллий — компонент многих свинцовых сплавов подшипниковых, кислотоупорных, легкоплавких. [c.639]
Общие сведения. Печи в производстве светяш ихся составов (люминофоров) применяются для прокаливания шихты. Температура во время прокаливания различна и зависит от марки люминофора (900—1250 С). Прокаливание ведут при постоянной температуре с интервалом 10—15 °С. Регулирование темнературы в печи произ-. водится автоматическими регуляторами. [c.173]
Кроме химических реактивов подотраслью выпускаются также особо чистые химические вещества — сорбенты, ферриты, терм(зиндикаторы, жидкокристаллические материалы, люминофоры и т. п. В особо чистых химических веществах общее содержание примесей обычно не превышает 10 —10 %, (для высокочистых веществ 10 —10 "%), кроме того лимитируется содержание отдельных видов примесей. [c.11]Тонкий неорганический синтез представлен, главным образом, реакциями неорганических веществ в растворах и высокотемпературными твердофазными реакциями. Они нашли ириме-ненне в производстве неорганических реактивов, неорганических нигмеитов, люминофоров. [c.18]
При люминесцентном методе в пенетрант вводят люминофоры, светящиеся под действием ультрафиолетовых лучей, поэтому в темноте дефектные места светятся. Для проведения исп1)1-таний люминесцентным методом требуется темное помещение, источники ультрафиолетового света. [c.479]
Важную роль в химизации играют продукты малой химии — химикаты-добавки, текстильно-вспомогательные вещества, красители, химические реактивы и т. п. От них во многом зависит качество текстильных материалов, кожи, меха, полиграфической продукции, бумаги, резины, строительных и лакокрасочных материалов. Так, применение текстильно-вспомогательных веществ различного назначения позволяет повысить яркость и устойчивость окрасок, снижает электризуемость, сминаемость текстильных материалов. Лакокрасочные покрытия придают изделию высокие декоративные свойства, защищают металл от коррозии. Высокочистая продукция обеспечивает потребности электронной, электротехнической, радиотехнической, медицинской промышленности. Новые области науки — такие, как молекулярная биология и генетика, биоорганическая химия, используют биохимические реактивы и препараты. Перед химической промышленностью стоит задача полного удовлетворения потребности в монокристаллах, ферритовых порошках, сегне-топьезоэлектрических материалах, люминофорах. [c.25]
Для флуоресцентного детектирования олигонуклеотидов наибольшее применение находит метод, основанный на использовании люминесцентных праймеров ДНК [14], образующихся при нуклеофильной атаке свободной аминогруппой 5 -аминоолигонуклеотида элекгрофильного центра люминофора. В качестве последнего используют молекулы с шестью и более сопряженными ненасыщенными связями, обычно содержащие фенильный фрагмент с нуклеофильно подвижным атомом галогена. Одним из таких люминофоров является 7-фтор-4-нитробенз-2-окса-1,3-диазол [c.39]
chem21.info
7. Источники света и их характеристики с точки зрения способности активации светящейся краски.
Основные характеристики света
- Свет и излучение. Под светом понимают электромагнитное излучение, вызывающее в глазу человека зрительное ощущение. При этом речь идет об излучении в диапазоне от 360 до 830 нм, занимающем мизерную часть всего известного нам спектра электромагнитного излучения.
- Световой поток Ф. Единица измерения: люмен [лм]. Световым потоком Ф называется вся мощность излучения источника света, оцениваемая по световому ощущению глаза человека.
- Сила света I. Единица измерения: кандела [кд]. Источник света излучает световой поток Ф в разных направлениях с различной интенсивностью. Интенсивность излучаемого в определенном направлении света называется силой света I.
- Освещенность Е. Единица измерения: люкс [лк]. Освещенность Е отражает соотношение падающего светового потока к освещаемой площади. Освещенность равна 1 лк, если световой поток 1 лм равномерно распределяется по площади 1м2
- Яркость L. Единица измерения: кандела на квадратный метр [кд/м2]. Яркость света L источника света или освещаемой площади является главным фактором для уровня светового ощущения глаза человека.
- Световая отдача. Единица измерения: люмен на Ватт. Световая отдача показывает с какой экономичностью потребляемая электрическая мощность преобразуется в свет.
Характеристики источников света / Формулы | ||
Сила света, I [кд] |
Световой поток в телесном углу / Телесный угол [ср] |
|
Световой поток, Ф [лм] | . Сила света [кд] x Телесный угол [ср] | |
Освещенность, E [лк] | . Сила света [кд] / [Расстояние в метрах [м]]2 |
|
Яркость, L [кд/м2] | Cила света [кд] / Видимая светящаяся поверхность [м]2 | |
Световая отдача, [лм/Вт] | Генерируемый световой поток [лм] / Потребляемая электрическая мощность [Вт] |
Технические характеристики светильников
Цветовая температура. Единица измерения: Кельвин [K]. Цветовая температура источника света определяется путем сравнивания с так называемым "черным телом" и отображается "линией черного тела". Если температура "черного тела" повышается, то синяя составляющая в спектре возрастает, а красная составляющая убывает. Лампа накаливания с тепло-белым светом имеет, например, цветовую температуру 2700 K, а люминесцентная лампа с цветностью дневного света - 6000 K.
Цветность света. Цветность света очень хорошо описывается цветовой температурой. Существуют следующие три главные цветности света: тепло-белая < 3300 K, нейтрально-белая 3300 - 5000 K, белая дневного света > 5000 K. Лампы с одинаковой цветностью света могут иметь весьма различные характеристики цветопередачи, что объясняется спектральным составом излучаемого им света.
Цветопередача. В зависимости от места установки ламп и выполняемой ими задачи искусственный свет должен обеспечивать возможность наиболее лучшего восприятия цвета (как при естественном дневном свете). Данная возможность определяется характеристиками цветопередачи источника света, которые выражаются с помощью различных степеней "общего коэффициента цветопередачи" Ra.
Коэффициент цветопередачи отражает уровень соответствия естественного цвета тела с видимым цветом этого тела при освещении его эталонным источником света. Для определения значения фиксируется Ra сдвиг цвета с помощью восьми указанных в DIN 6169 стандартных эталонных цветов, который наблюдается при направлении света тестируемого источника света на эти эталонные цвета. Чем меньше отклонение цвета излучаемого тестируемой лампой света от эталонных цветов, тем лучше характеристики цветопередачи этой лампы. Источник света с показателем цветопередачи Ra = 100 излучает свет, оптимально отражающий все цвета, как свет эталонного источника света. Чем ниже значение Ra, тем хуже передаются цвета освещаемого объекта.
КПД светильника. КПД светильника является важным критерием оценки энергоэкономичности светильника. КПД светильника отражает отношение светового потока светильника к световому потоку установленной в нем лампы.
Источники света как источник зарядки светящейся краски.
Чтобы люминофор светился, его надо возбуждать, т.е. подводить энергию. Делать это можно
разными способами. Самый распространенный способ возбуждения – светом (видимым
- солнечным, искусственным комнатным или невидимым - ультрафиолетовым, инфракрасным).
Опытами Ньютона было установлено, что солнечный свет имеет сложный характер. Подобным же
образом, т. е. анализируя состав света при помощи призмы, можно убедиться, что свет большинства
других источников (лампа накаливания, газоразрядная лампа, дуговой фонарь и т. д.) имеет такой же
характер. Сравнивая спектры этих светящихся тел, обнаружим, что соответственные участки
спектров обладают различной яркостью, т. е. в различных спектрах энергия распределена по
разному.
Для обычных источников эти различия в спектре не очень значительны, однако их можно без труда
обнаружить. Наш глаз даже без помощи спектрального аппарата обнаруживает различия в качестве
белого света, даваемого этими источниками. Так, свет свечи кажется желтоватым или даже
красноватым по сравнению с лампой накаливания, а эта последняя заметно желтее, чем солнечный
свет.
Еще значительнее различия, если источником света вместо раскаленного тела служит трубка, наполненная газом, светящимся под действием электрического разряда. Такие трубки употребляются в настоящее время для светящихся надписей или освещения улиц. Некоторые из
этих газоразрядных ламп дают ярко желтый (натриевые лампы) или красный (неоновые лампы)
свет, другие светятся беловатым светом (ртутные), ясно отличным по оттенку от солнечного.
Спектральные исследования света подобных источников показывают, что в их спектре имеются
только отдельные более или менее узкие цветные участки.
В искусственных источниках света предназначенных для помещений используется в основном электроэнергия, но так же иногда применяется химическая энергия и другие способы генерации света.
Источники света, наиболее часто применяемые для искусственного освещения, делят на три основные группы: 1) газоразрядные лампы, 2) лампы накаливания и 3) светодиоды.
Стандартные лампы накаливания.
Принцип действия - вольфрамовая спираль, помещенная в колбу, из которой откачан воздух,
разогревается под действием электрического тока. За более чем 120-летнюю историю ламп
накаливания их было создано огромное множество - от миниатюрных ламп для карманного фонарика
до полукиловаттных прожекторных. Типичная для ЛН световая отдача 10-15 Лм/Вт выглядит очень
неубедительно на фоне рекордных достижений ламп других типов. ЛН в большей степени
нагреватели, чем осветители: львиная доля питающей нить накала электроэнергии превращается не
в свет, а в тепло. В связи с этим сплошной спектр лампы накаливания имеет максимум в
инфракрасной области и плавно спадает с уменьшением длины волны. Такой спектр определяет
теплый тон излучения (Тцв=2400-2700 К) при отличной цветопередаче (Ra=100).
Срок службы ЛН, как правило, не превышает 1000 часов, что, по временным меркам, очень немного.
Итак - по причине крайне низкой световой отдачи, для быстрой (в течение 10-15 минут) активации
фотолюминесцентных композиций подходит в самую последнюю очередь. Для наблюдения более-
менее приличной фотолюминесценции потребуется не менее 40 минут активации от двухрожковой
люстры с лампами накаливания в 100 Ватт каждая.
Галогеновые лампы накаливания.
Главным недостатком стандартной лампы накаливания является ее малая светоотдача и её короткий
срок службы. При наполнении ее галогенными соединениями (к группе галогенов относятся
неметаллические химические элементы фтор, хлор, бром, йод и астатин) можно избежать
образования сажи на внутренней стороне стеклянной колбы, так что лампа в течение всего срока
службы будет излучать постоянную световую энергию (люмен). Полезный эффект достигается за
счет того, что пары галогенов способны соединяться с испаряющимися частицами вольфрама, а
затем под действием высокой температуры распадаться, возвращая вольфрам на спираль.
Вылетающие с раскаленной спирали атомы вольфрама, таким образом, не долетают до стенок колбы
лампы (за счет чего и снижается почернение), а возвращаются обратно химическим путем. Это
явление получило название галогенного цикла.
За счет этого светоотдача и срок службы лампы значительно улучшаются. В то время, как
стандартная лампа накаливания достигает светоотдачи 10 лм/ватт, галогенная лампа накаливания
играючи достигает 25 лм/ватт. Кроме того, галогенные лампы накаливания имеют более компактную
конструкцию и пригодны для изящных и специальных светильников.
В специализированных магазинах сегодня имеются в продаже галогенные лампы накаливания для
работы с напряжением сети 220 вольт и лампы для низковольтного режима работы: на 6,12, 24
вольта. Для низковольтных галогенных ламп дополнительно требуется трансформатор.
Для декоративного акцентного освещения все больше используются галогенные отражающие лампы
мощностью 10-50 ватт, а также рефлекторные лампы с отражателями тлеющего свечения 20-75
ватт. При этих лампах 2/3 образующегося тепла отводится назад через отражатель, пропускающий
инфракрасные лучи, так что освещаемые этими лампами объекты не очень сильно нагреваются.
Стандартным сроком службы сетевых и многих низковольтных галогенных ламп принято считать
период в 2000 часов. Как и у обычных ламп накаливания, механические воздействия на лампы в
процессе эксплуатации (в особенности, для линейных ламп с большой длиной спирали), а также
частые включения сокращают их срок службы.
Цветовая температура галогенных ламп, как и реальная температура их нити накала, выше, чем у
традиционных ламп накаливания и составляет 3000-3200 К. Этот параметр можно изменить при
помощи встроенных или внешних светофильтров, а также подбором толщины интерференционного
отражающего слоя в зеркальных лампах. Индекс цветопередачи Ra галогенных ламп, как и у всех
тепловых источников света, максимален и равен 100, причем за счет более высокой температуры
накала (по сравнению с обычными лампами накаливания) свет галогенных ламп лучше
воспроизводит сине-зеленые цвета.
На сегодняшний день галогенные лампы остаются единственным сравнительно экономичным и при
этом недорогим видом источника света с "теплым" спектром. Этим объясняется их богатый
ассортимент, имеющий тенденцию к расширению. В первую очередь лампы данного вида находят
применение в бытовом и функционально-декоративном освещении.
Итак - лампы в целом сопоставимы по своим способностям к активации фотолюминофоров со
светодиодными лампами. Тем более, что светоотдача такая же.
Люминесцентные лампы.
Из всех типов ламп люминесцентные лампы имеют самую высокую светоотдачу. Так называемые
трёхленточные люминесцентные лампы при очень хорошей светопередаче достигают до 96 люменов/
ватт, т.е. почти в 10 раз больше, чем лампа накаливания. Поэтому люминесцентные лампы являются
хорошими источниками сбережения энергии, а значит и экономичными. Основная область
применения: промышленные зоны (мастерские, офисы, заводские цеха и т.д.)
В люминесцентных лампах свет производится с помощью ртути и нанесенного на внутренней
стороне колбы лампы люминесцентного слоя.
В качестве люминофоров служат инертные газы, например, неон, аргон или гелий. Возбуждаемые
электронами атомы ртути производят внутри колбы лампы невидимое для человека
ультрафиолетовое излучение, которое люминофоры преобразует в видимый свет, при этом
различные люминофоры имеют различные цвета света и свойства цветопередачи.
Светоотдача различных люминофоров также отличается друг от друга. Точно также как и компактные
люминесцентные лампы или энергосберегающие лампы, так и стандартные люминесцентные лампы
функционируют только с пускорегулирующим аппаратом. И в этом случае Вы должны приобретать
лампы только с электронным пускорегулирующим аппаратом.
Люминесцентные лампы рассчитаны на так называемую оптимальную окружающую температуру,
которая обычно совпадает с комнатной (18-25°С). При меньших или больших температурах
светоотдача лампы падает. Если окружающая температура ниже +5°С, зажигание лампы вообще не
гарантируется. С этой особенностью связаны ограничения, накладываемые на применение этих ламп
в наружном освещении.
Срок службы люминесцентных ламп определяется многими факторами и в основном зависит от
качества их изготовления. Физическое перегорание лампы происходит в момент разрушения
активного слоя либо обрыва одного из ее электродов. Наиболее интенсивное распыление электродов
наблюдается при зажигании лампы, поэтому полный срок службы сокращается при частых
включениях. Полезным сроком службы принято считать период, в течение которого лампа дает не
менее 70% от начального светового потока. Этот период может истекать задолго до перегорания
лампы как такового. Средний полезный срок службы современных люминесцентных ламп в
зависимости от модели составляет 8000-15000 ч.
Люминесцентные лампы охватывают практически весь диапазон цветовых температур от 2700 до
10000 К. Существуют также цветные лампы. Индекс цветопередачи Ra меняется от 60 для ламп со
стандартными люминофорами до 92...95 у ламп с очень хорошей цветопередачей. Улучшение
цветопередачи сопровождается некоторым снижением световой отдачи.
Эксплуатационными особенностями люминесцентных ламп являются мерцание светового потока с
частотой питающей сети и его спад в течение срока службы. Мерцание лампы незаметно глазу,
однако сказывается на утомляемости зрительной доли мозга. Подобное освещение непригодно для
напряженной зрительной работы (чтения, письма и т.п.) и может вызывать стробоскопический
эффект на вращающихся предметах. Электронные балласты полностью исключают эту проблему, так
что на сегодняшний день их можно рекомендовать для большинства применений.
Люминесцентный свет в настоящее время абсолютно доминирует на рынке внутреннего освещения
общественных зданий. Несмотря на стремительно развивающегося конкурента - светодиодные
системы - традиционные люминесцентные лампы будут удерживать свои позиции еще много лет. В
последнее время наблюдается также тенденция активного проникновения люминесцентного света в
бытовые и дизайнерские применения. Ранее этот процесс сдерживался в основном
несовершенством конструкции и не вполне удачной цветовой гаммой старого модельного ряда ламп.
Итак - наиболее оптимальный вариант для активации фотолюминесцентов. Для помещения в 30
кв.м. достаточно лампы мощностью 40 Ватт, чтобы наш фотолюминесцентный рисунок был
активирован в течение 10-15-ти минут (использование лампы 60 Ватт позволит фотолюминесценту
заряжаться в течение 5-ти минут)
Разрядные лампы высокого давления.
Принцип действия разрядных ламп высокого давления - свечение наполнителя в разрядной трубке
под действием дуговых электрических разрядов. Дуговые разрядные лампы намного старше ламп
накаливания, в прошлом году электрической дуге исполнилось 200 лет. Два основных разряда
высокого давления, применяемых в лампах - ртутный и натриевый. Оба дают достаточно
узкополосное излучение: ртутный - в голубой области спектра, натрий - в желтой, поэтому
цветопередача ртутных (Ra=40-60) и особенно натриевых ламп (Ra=20-40) оставляет желать
лучшего. Добавление внутрь разрядной трубки ртутной лампы галогенидов различных металлов
позволило создать новый класс источников света - металлогалогенные лампы (МГЛ), отличающиеся
очень широким спектром излучения и прекрасными параметрами: высокая световая отдача (до 100
Лм/Вт), хорошая и отличная цветопередача Ra=80-98, диапазон Тцв от 3000 К до 6000 К, средний
срок службы около 15 000 часов.
Один из немногих недостатков МГЛ - невысокая стабильность параметров в течение срока службы -
успешно преодолевается с изобретением ламп с керамической горелкой. МГЛ успешно и
разнообразно применяются в архитектурном, ландшафтном, техническом и спортивном освещении.
Еще более широко применяются натриевые лампы. На сегодняшний день это один самых
экономичных источников света (до 150 Лм/Вт).
Огромное количество натриевых ламп используется для освещения автомобильных дорог. В Москве
натриевые лампы часто из экономии используются для освещения пешеходных пространств, что не
всегда уместно из-за проблем с цветопередачей.
Итак - высокая световая отдача (до 100 Лм/Вт), хорошая и отличная цветопередача Ra=80-98,
диапазон цветовых температур от 3000 К до 6000 К (оптимальна 4200 К) делают эти лампы весьма
подходящими для быстрой зарядки фотолюминесцентов в архитектурном, ландшафтном,
техническом и спортивном освещении..
Светодиодные лампы и ленты.
Полупроводниковые светоизлучающие приборы - светодиоды - называют источниками света
будущего. Если говорить о современном состоянии «твердотельной светотехники», можно
констатировать, что она выходит из периода младенчества. Достигнутые характеристики
светодиодов (для белых светодиодов световая отдача от 15-ти до 25 Лм/Вт при мощности прибора
до 5 Вт, Ra=80-85, срок службы 100 000 часов) уже обеспечили лидерство в светосигнальной
аппаратуре, автомобильной и авиационной технике. Светодиодные источники света стоят на пороге
вторжения на рынок общего освещения, и это вторжение нам предстоит пережить в ближайшие годы.
По сравнению с другими электрическими источниками света (преобразователями электроэнергии в
электромагнитное излучение видимого диапазона), светодиоды имеют следующие отличия:
Высокий КПД. Современные светодиоды уступают по этому параметру только люминесцентной
лампе с холодным катодом.
Высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие спирали и иных чувствительных
составляющих).
Длительный срок службы. Но и он не бесконечен - при длительной работе и/или плохом охлаждении
происходит «отравление» кристалла и постепенное падение яркости.
Специфический спектральный состав излучения. Спектр довольно узкий. Для нужд индикации и
передачи данных это - достоинство, но для освещения это недостаток. Более узкий спектр имеет
только лазер.
Малая инерционность. Малый угол излучения - также может быть как достоинством, так и
недостатком. Низкая стоимость. Безопасность - не требуются высокие
напряжения. Нечувствительность к низким и очень низким температурам. Однако, высокие
температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам.
Итак - светоотдача у светодиодных ламп или лент составляет от 15-ти до 25 Лм/Вт, что только чуть-
чуть лучше, чем светоотдача у ламп накаливания (10-15 Лм/Вт). Спектр излучения у светодиодов
белого цвета, как известно, крайне узок, что даже при хорошей совокупной мощности (15-20 Ватт)
будет увеличивать время выдержки, необходимое для активации фотолюминофоров..
По причине низкой световой отдачи, для быстрой (в течение 10-15 минут) активации
фотолюминесцентных композиций подходит условно.
Для наблюдения более- менее приличной фотолюминесценции в помещении 30 кв.м. нам
потребуется не менее 30-40 минут активации от двухрожковой люстры со светодиодными
лампами мощностью не менее 5 Вт каждая. Лучше использовать более мощные лампы.
В случае использования светодиодной ленты белого цвета, тождественным будет 30-40-минутное
использование не менее 2-х погонных метров ленты, каждый из которых имеет мощность 4,8 Ватт.
При использовании светодиодной ленты 5-ти или 10-ти метровой длины, наклееной "под потолком"
по контуру комнаты, результат станет пропорционально лучше.
Энергосберегающие ламы.
Энергосберегающие лампы состоят из колбы, наполненной порами ртути и аргоном, и
пускорегулирующего устройства (стартера). На внутреннюю поверхность колбы нанесено
специальное вещество, называемое люминофор. Люминофор, это такое вещество, при воздействии
на которое ультрафиолетовым излучением, начинает излучать видимый свет. Когда мы включаем
энергосберегающую лампочку, под действием электромагнитного излучения, поры ртути,
содержащиеся в лампе, начинают создавать ультрафиолетовое излучение, а ультрафиолетовое
излучение, в свою очередь, проходя через люминофор, нанесенный на поверхность лампы,
преобразуется в видимый свет.
Люминофор может иметь различные оттенки, и как результат, может создавать разные цвета
светового потока. Конструкции существующих энергосберегающих ламп делают под существующие
стандартные размеры традиционных ламп накаливания. Диаметр цоколя у таких ламп составляет 14
или 27 мм. Благодаря чему вы можете использовать энергосберегающие лампы в любом
светильнике, бра или люстре, для которых вы раньше применяли лампу накаливания.
а) Преимущества энергосберегающих ламп
Коэффициент полезного действия у энергосберегающей лампы очень
высокий и световая отдача примерно в 5 раз больше чем у традиционной лампочки накаливания.
Например, энергосберегающая лампочка мощностью 20 Вт создает световой поток равный
световому потоку обычной лампы накаливания 100 Вт. Благодаря такому соотношению
энергосберегающие лампы позволяют экономить экономию на 80% при этом без потерь
освещенности комнаты привычного для вас. Причем, в процессе долгой эксплуатации от обычной
лампочки накаливания световой поток со временем уменьшается из-за выгорания вольфрамовой
нити накаливания, и она хуже освещает комнату, а у энергосберегающих ламп такого недостатка нет.
Долгий срок службы. По сравнению с лампами накаливания, настоящие (фирменные)
энергосберегающие лампы служат в несколько раз дольше. Обычные лампочки накаливания выходят
из строя по причине перегорания вольфрамовой нити. Энергосберегающие лампы, имея другую
конструкцию и принципиально иной принцип работы, служат гораздо дольше ламп накаливания в
среднем 5-15 раз.
Это примерно от 5 до 12 тысяч часов работы лампы (обычно ресурс работы лампы определяется
производителем и указывается на упаковке).
Низкая теплоотдача. Благодаря высокому коэффициенту полезного действия у энергосберегающих
ламп, вся затраченная электроэнергия преобразуется в световой поток, при
этом энергосберегающие лампы выделяют очень мало тепла.
Большая светоотдача. В обычной лампе накаливания свет идет только от вольфрамовой спирали.
Энергосберегающая лампа светится по всей своей площади. Благодаря чему свет от
энергосберегающей лампы получается мягкий и равномерный, более приятен для глаз и лучше
распространяется по помещению.
Выбор желаемого цвета. Благодаря различным оттенкам люминофора покрывающего корпус
лампочки, энергосберегающие лампы имеют различные цвета светового потока, это может быть
мягкий белый свет, холодный белый, дневной свет, и т.д.;
б) Недостатки энергосберегающих ламп
Единственным и значительным недостатком энергосберегающих ламп по сравнению с
традиционными лампами накаливания является их высокая цена.
в) Мощность
Энергосберегающие лампы изготавливают с различной мощностью. Диапазон мощностей
варьируется от 3 до 90 Вт. Следует учитывать, что коэффициент полезного действия у
энергосберегающей лампы очень высокий и световая отдача примерно в 5 раз больше чем у
традиционной лампочки накаливания. Поэтому при выборе энергосберегающей лампы, надо
придерживаться правила - делить мощность обычной лампы накаливания на пять. Если вы в своей
люстре или светильнике применяли обычную лампочку накаливания мощностью 100 Вт, вам будет
достаточно приобрести энергосберегающую лампочку мощностью 20 Вт.
г) Цвет света
Энергосберегающие лампы способны светить разным цветом. Данная характеристика определяется
цветовой температурой энергосберегающей лампы.
·2700 К - теплы белый свет.
·4200 К - дневной свет.
·6400 К - холодный белый свет.
д) По поводу ультрафиолетовой составляющей энергосберегающих ламп.
Свечение люминофора, которым покрыта трубка лампы, происходит в ультрафиолетовом свете,
люминофор просто увеличивает светоотдачу и исправляет спектр свечения (невидимое УФ
излучение преобразует в видимое).
Но ультрафиолетовое излучение не проходит через обычное силикатное стекло (из которого и
сделаны трубки ламп). Оно проходит только через кварцевое. Поэтому, даже с учетом того, что
трубки сделаны из очень тонкого стекла, говорить о данных лампах, как об источнике интенсивного УФ
излучения некорректно.
Тем более, если лампы установлены в светильники со стеклянными плафонами, УФ излучение не
может проходить через них вообще.
Итак - светоотдача сопоставимая с люминесцентными лампами "дневного света". Спектр
соответствующий цветовой температуре 4200К является наилучшим. Понижение цветовой
температуры или её повышение сдвигают спектр (хоть так - хоть так) в менее эффективную для
зарядки фотолюминофора область.
Для помещения 30 кв.м. оптимальная мощность для активации фотолюминофора в течение 10-15
минут составляет 26-27 Ватт.
Ультрафиолетовые лампы и светодиодные ленты.
В начале XIX в. было обнаружено, что н же (по длине волны) фиолетовой части спектра
видимого света находится невидимый ультрафиолетовый участок спектра.
Длины волн ультрафиолетового излучения заключены в пределах от 4·10-7 до 6·10-9 м. Наиболее
характерным свойством этого излучения является его химическое и биологическое действие.
Ультрафиолетовое излучение вызывает явление фотоэффекта, свечение ряда веществ
(флуоресценцию и фосфоресценцию). Оно убивает болезнетворные микробы, вызывает появление
загара и т.д. Но это не всё!
Уникальность ультрафиолетовой подсветки заключается в том что и без того яркие при
дневном свете флуоресцентные краски, или изделия в которые
были добавлены флуоресцентные пигменты, под такой лентой будут светиться в темноте! Это может
быть что угодно: одежда, детали интерьера, белый потолок и другое…
В то же время, наилучшим излучением для активации фотолюминесцентных пигментов является
диапазон 220-440 нм, с пиком на длине волны 356 нм.
Именно поэтому любой рисунок сделаный фотолюминесцентными красками (вне зависимости от
длительности свечения фотолюминофора на базе которого они сделаны) в ультрафиолетовом
излучении будет находиться в состоянии постоянной подзарядки, а процессы затухания яркости
свечения наблюдаться не будут.
Современная ультрафиолетовая лампа работает по тому же принципу, что и
обычная люминесцентная лампа: ультрафиолетовое излучение образуется в колбе вследствие
взаимодействия паров ртути и электромагнитных разрядов. Газоразрядная трубка изготавливается
из специального кварцевого или увиолевого стекол, имеющих способность пропускать УФ-лучи.
Увиолевое стекло является более "прогрессивным" решением, именно оно дает возможность снизить
образование озона, который в больших концентрациях может быть вреден для человека.
В России для интерьерной подсветки фотолюминесцентной или флуоресцентной росписи наилучшим
образом себя зарекомендовали ультрафиолетовые лампы компании «Philips™» с колбой из
увиолевого стекла и лампы компании «Camelion™».
По мощности эти лампы варьируются от 6 Ватт (малые мебельные светильники или карманные
детекторы банкнот) и до 400 Ватт (сценические прожекторы).
По мощности на эти лампы распространяется то же правило, что и для люминесцентных ламп (ламп
дневного света).
По форме бывают стандартной грушевидной (как лампы накаливания), могут быть внешне как
энергосберегающие лампы, или как мебельные и настенные люминесцентные светильники
(размером от 33 см в длину, до 120 см - стандартный типоразмер большой люминесцентной лампы).
Наиболее популярен комнатный вариант лампы мощностью 26 Ватт под стандартный цоколь Е27
(форма лампы соответствует энергосберегающим лампам).
К минусам относят постепенное снижение интенсивности свечения лампы (одной лампы хватает не
более чем на три-четыре месяца активной эксплуатации), наличие стеклянной колбы (бьется, в
результате чего лампа выходит из строя), но главное - это невозможность использовать эти лампы
на улице в условиях высокой влажности (светильники не герметичны) и в условиях пониженых
температур (они просто не зажгутся). К тому же запитываются они ттолько от 220 Вольт.
Итак, для активации фотолюминофора в помещении 30 кв.м. в течение 5 минут, нам будет
достаточно лампы 26 Ватт (цоколь Е27).
Помните люминесцентные ультрафиолетовые лампы в клубах? А как часто такие лампы
бились!?
Ультрафиолетовую светодиодную ленту невозможно разбить!
Ультрафиолетовые светодиодные ленты предназначены специально для подсветки деталей
интерьера, клубов, баров и барных стоек, а также для подсветки кинотеатров!
Малые размеры светодиодной ленты позволяют встраивать её в любую доступную нишу, например –
алюминиевый порожек мебельного гарнитура или торец стекла!
Лента самоклеящаяся, прекрасно переносит перепады температур от -30 С до +50 С. а в
силиконовом исполнении может использоваться на улице в любую погоду.
Допускается даже наматывать её на деревья и кустарники, прилегающие к фасадам зданий, для
подсветки флуоресцентной наружной рекламы.
В отличие от УФ-ламп, запитка УФ-ленты возможно от любого источника 12 Вольт, даже
автомобильного аккумулятора.
При необходимости её можно нарезать на отрезки от 5 см до 0,3 или 0,5 метра и разместить их так
как необходимо в интерьере или на улице.
Итак - в случае использования ультрафиолетовой светодиодной ленты, 2-х погонных метров ленты
(каждый из которых имеет мощность 4,8 Ватт) будет достаточно для активации фотолюминофора в
течение 5 минут.
Оптические характеристики
· Общая яркость ленты: 300 lumen
· Тип светодиода: 3528 SMD светоотдача 5 lumen мощность 0.08 ватт
· Угол света: 120 градусов
Конструкция ленты
· Лента состоит из 60 SMD светодиодов.
· Кратность резки 5 см (3 светодиода)
· Лента выполнена на самоклеящейся основе "3M" и не требует дополнительного крепежа
· Световой поток для катушки
в 5 погонных метров: ширина 8 м, высота 3 м глубина не менее 4 м
Потребляемый ток
· Мощность: 4,8 W
· Питание: 12V DC
· Рабочий ток: 0,4 А
Скачать инструкцию IAMLED UV 60
xn--h1afdfbaeasmui9j.xn--p1ai
Вред светодиодных и люминесцентных ламп
Вред светодиодных и люминесцентных ламп.
За последние 15 лет мы стали свидетелями технологической революции в сфере технологий искусственного освещения. В наши дни традиционная лампа накаливания конструкции Эдисона-Лодыгина в домах, общественных местах и в производственных помещениях уступила место обычным и компактным люминесцентным лампам, галогенным и металлогалогенным лампам, многоцветным и люменоформным светодиодам. Во многих странах, в том числе и в России приняты законы, стимулирующие использование современных энергосберегающих источников света, вместо традиционных, потребляющих большие мощности ламп накаливания. Например, Федеральным законом РФ №261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» с 2009 года был введен запрет на импорт, выпуск и реализацию ламп накаливания мощностью 100 ватт и более, а для муниципальных и государственных предприятий – запрет на закупки любых ламп накаливания для освещения.
Смена элементной базы произошла и во всех видах устройств жидкокристаллическими экранами. На смену подсветке экрана на основе микрофлуоресцентных ламп также пришли твердотельные источники света - светодиоды, которые стали стандартным решением в смартфонах, планшетах, ноутбуках, мониторах и телевизионных панелях. Технологическая революция привела к радикальному изменению нагрузки на глаза: большинство современников читают и смотрят для получения информации не на хорошо освещенную отраженным светом бумагу, а на испускающие свет светодиодные дисплеи.
Рядовые потребители быстро заметили разницу между световой средой, создаваемой традиционными лампами накаливания и высокотехнологичными источниками света,такими как светодиоды. В некоторых случаях пребывание в среде с искусственным освещением на новой технологической основе стало приводить к снижению производительности труда, к повышенной утомляемости и раздражительности, к усталости, нарушениям сна, и заболеваниям глаз и нарушениями зрения. Также стали отмечаться случаи ухудшения состояния людей, страдающих такими хроническими заболеваниями как эпилепсия, мигрень, заболевания сетчатки, хронический актинический дерматит и солнечная крапивница.
Проблема со здоровьем стали возникать из-за того, что светодиоды, как и другие источники света новых поколений были разработаны и стали производиться в то время, когда промышленные стандарты безопасности не были нормой. Проведенные за последнее десятилетие исследования показали, что не все типы и конкретные модели современных высокотехнологичных источников света (светодиоды, люминесцентные лампы) могут быть безопасны для здоровья человека. Формально, с точки зрения существующие стандартов фотобиологической безопасности источников света (Европейские EN 62471,IEC 62471, CIE S009 и российский ГОСТ Р МЭК 62471 «Светобиологическая безопасность ламп и ламповых систем») абсолютное большинство бытовых источников света при условии правильного монтажа и использования относятся к категории «безопасны в использовании» («свободная группа» ГОСТ Р МЭК 62471) и лишь некоторые к категории «незначительный риск». По стандартам безопасности оцениваются следующие риски от воздействия источников света:
1. Опасности ультрафиолетового излучения для глаз и кожи.
2. Опасности излучения диапазона УФ-А для глаз.
3. Опасности излучения синего спектра для сетчатки глаза
4. Тепловой опасности поражения для сетчатки.
5. Инфракрасная опасность для глаз.
Лучистая энергия от источников света может вызвать повреждения тканей организма человека с помощью трех основных механизмов, первые два из которых не зависят от спектрального состава света и характерны для воздействия излучения видимого, инфракрасного и ультрафиолетового спектров:
- Фотомеханического – при длительном поглощении большого количества энергии, ведущего к повреждению клеток.
- Фототермического - в результате краткого (100 мс -10 с) поглощения интенсивного света, приводящего к перегреву клеток.
- Фотохимического – в результате воздействия света определенной длины волны происходят специфические физиологические изменения в клетках, приводящие нарушению их деятельности или гибели. Этот вид повреждений характерен для сетчатки глаза при поглощении света синего спектра с длиной волны в диапазоне 400-490 нм излучаемого светодиодами
Иллюстрация №1. Синий спектр излучения светодиодов - ранее неизвестная и серьезная угроза для здоровья сетчатки глаза человека. (Если вы читаете статью на ЖК мониторе - просто задержите взгляд на картинке ниже и прислушайтесь к своим ощущениям).
В реальной жизни опасности поражения кожи, глаз или сетчатки фотомеханическими и фототермическими механизмами могут возникнуть лишь при нарушении правил безопасности: зрительный контакт с мощным источником света, с малых расстояний или в течение длительного времени. При этом тепловое и мощное световое излучение обычно явно различимо, и человек реагирует на его воздействие охранительными безусловными рефлексами и поведенческими реакциями, прерывающими контакт с источниками повреждающего светового излучения. Накапливаемый эффект теплового излучения на протяжении жизни человека на хрусталик глаза приводит к денатурации белков в его составе, что приводит к пожелтению и помутнению хрусталика – возникновению катаракты. Для профилактики катаракты стоит защищать глаза от воздействия любого яркого света (особенно солнечного), не смотреть на электрическую дугу сварки, огонь в костре, печи или камине.
Значительную опасность для здоровья глаз представляют собой воздействие ультрафиолетовой (люминесцентные и галогенные лампы) и синей части спектра светового излучения светодиодов, которые субъективно в общем спектре светового излучения человеком не воспринимаются, и воздействие которых не может быть контролируемо безусловными или условными рефлексами.
Многие виды искусственных источников света при работе испускают незначительное количество ультрафиолетового излучения: кварцевые галогенные лампы, линейные или компактные флуоресцентные лампы и лампы накаливания. Наибольшее количество ультрафиолетового изучения производят флуоресцентные лампы с одним слоем изоляции рабочей среды (например, линейные лампы дневного света, установленные без поликарбонатных светорассеивателей, либо компактные флуоресцентные лампы без дополнительного пластикового светорассеивателя). Но даже при самом худшем сценарии использования ламп с наибольшей эмиссией ультрафиолетового излучения эритемная доза, получаемая человеком за год, не превышает дозы, получаемой при недельном отпуске летом на Средиземном море. Однако определенную опасность представляют лампы, испускающие ультрафиолетовое излучение поддиапазона УФ-С, которое в природе практически полностью поглощается земной атмосферой и не достигает земной коры. Излучение этого спектра не является естественным для человеческого организма и может представлять определенную опасность, теоретически увеличивая риск развития рака кожи на 10% и более. Также постоянное воздействие ультрафиолетового излучения на человека может представлять опасность при ряде хронических заболеваний (заболевания сетчатки, солнечная крапивница, хронические дерматиты) и приводить к возникновению катаракты (помутнение хрусталика глаза).
Иллюстрация №2. Стандартное повреждающее действие светового излучения на глаза в зависимости от длины волны.
Гораздо большую, но пока еще недостаточно изученную опасность может представлять для здоровья глаз и сетчатки излучение синей части видимого спектра в диапазоне от 400 до 490 нм испускаемого светодиодами белого света.
Иллюстрация №3. Сравнение мощности спектра излучения стандартных светодиодов белого света, флоуресцентных (люминисцентных) ламп и традиционных ламп накаливания.
На иллюстрации выше показано сравнение спектрально состава света от различных источников: светодиодов белого света, флуоресцентных (люминисцентных) ламп и традиционных ламп накаливания. Хотя субъективно свет ото всех источников воспринимается как белый, спектральный состав излучения принципиально разный. Пик синего спектра у светодиодов обусловлен их конструкций: белые светодиоды состоят из диода, испускающего поток синего света, проходящего через поглощающий синий свет желтый люминофор, что создает у человека восприятия света белого цвета. Максимум мощности излучения у светодиодов белого света приходится на синюю часть спектра (400-490 нм). Экспериментальные исследования показывает, что воздействие синего света в диапазоне 400-460 нм является максимально опасным, приводящим к фотохимическому повреждению клеток сетчатки глаза и их гибели. Синее излучение в диапазоне 470-490 нм может быть менее вредным для глаз. Из графиков видно, что и флуоресцентные лампы также испускают свет во вредоносном диапазоне, но интенсивность излучения в 2-3 меньшая, чем у светодиодов белого света.
Со временем люминофор в светодиодах белого света деградирует, и интенсивность излучения в синем спектре увеличивается. Тоже происходит и в электронных гаджетах: чем старее экран или монитор со светодиодной подсветкой, тем интенсивнее в нем излучение синей части спектра. Патологическое воздействие синего спектра на сетчатку глаза усиливается в темное время суток. Более всего подвержены повреждающему воздействию синего спектра дети в возрасте до 10 лет (из-за лучшей проницаемости структур глаза) и пожилые люди старше 60 лет (из-за накопления в клетках сетчатки пигмента липофусцина, активно поглощающего свет синего спектра).
Иллюстрация №4. Сравнение мощности спектра излучения различных искусственных источников света с дневным солнечным светом.
Повреждающее воздействие синей части спектра светового излучения светодиодов реализуется за счет фотохимических механизмов: синий свет вызывает накопление в клетках сетчатки пигмента липофусцина (которого образуется больше с возрастом) в виде гранул. Гранулы липофусцина интенсивно поглощают синий спектр светового излучения, в результате чего образуется много свободных кислородных радикалов (активная форма кислорода), которые, повреждают структуры клеток сетчатки, вызывая их гибель.
Кроме повреждающего действия синий свет длиной волны 460 нм, испускаемый светодиодами белого света и флуоресцентными (люминесцентными) лампами способен влиять на синтез фотопигмента меланопсина, регулирующего циркадные ритмы и механизмы сна за счет подавления активности гормона мелатонина. Синий свет этой длины волны способен при хроническом воздействии сдвигать циркадные ритмы человека, что, с одной стороны, при контролируемом воздействии может быть использовано для лечения нарушений сна, а с другой при бесконтрольной экспозиции, в том числе в ночное время, приводить к сдвигу циркадных ритмов человека, приводящих к нарушениям сна.
Урезанный спектральный состав света от люминесцентных ламп и светодиодов косвенно уменьшает регенеративные способности (способности к восстановлению) тканей глаза. Дело в том, что видимый красный и ближний инфракрасный диапазон (IR-A) естественного солнечного света и ламп накаливания вызывает определенный прогрев тканей, стимулируя кровоснабжение и питание тканей, улучшая производство энергии в клетках. Свет от высокотехнологичных устройств практически лишен этой естественной «лечебной» части спектра.
Опасность синего спектра видимого излучения, испускаемого светодиодами белого света, подтверждена многочисленными экспериментами над животными. Французское Агентство по продовольственной, экологической и профессиональной безопасности и здоровью (ANSES) в 2010 году опубликовало доклад «Светодиодные системы освещения: последствия для здоровья, с которыми стоит считаться» в котором говорится «Синий свет... признан вредным и опасным для сетчатки глаза, за счет вызываемого им клеточного окислительного стресса». Синий спектр светодиодного света вызывает фотохимическое повреждение глаз, степень которого зависит от накопленной дозы синего света, в результате совокупности интенсивности и освещения и длительности его воздействия. Агентство выделят три основных группы риска: дети, светочувствительные люди и работники, проводящие много времени в условиях искусственного освещения.
Научная комиссия Евросоюза по новым и вновь выявленным рискам для здоровья (SCENIHR) также опубликовала в 2012 году свое мнение по опасности для здоровья светодиодного освещения, подтверждая, что синий спектр светодиодного света вызывает фотохимические повреждения клеток сетчатки глаза как при интенсивном (более 10 Вт/м2) кратковременном воздействии (>1,5 часа), так и при длительном воздействии с низкой интенсивностью.
Выводы:
- Воздействие на организм человека высокотехнологичных источников света до конца не изучено. В настоящее время невозможно сделать окончательных выводов ни о безопасности, но и об опасности воздействия на организм человека источников света, отличных от традиционных ламп накаливания.
- В настоящее время невозможно определить стандарты безопасности типов источников света из-за значительного разброса внутренних конструктивных параметров в зависимости от конкретного производителя и конкретной партии товара.
- Исходя из спектрального состава излучения, наиболее безопасными для здоровья человека источниками света являются традиционные лампы накаливания и некоторые галогенные лампы. Их рекомендуется использовать в спальнях, в детских и для освещения рабочих мест (особенно мест для работы в темное время суток). От использования светодиодов в местах длительного нахождения людей (особенно в темное время суток) лучше отказаться.
- Для снижения эмиссии излучения ультрафиолетового диапазона рекомендуется либо отказаться от использования флуоресцентных (люминесцентных) ламп, либо использовать флуоресцентные лампы с двойной оболочкой и установкой за полимерными светорассеивателями. Нельзя пользоваться люминесцентными лампами на расстоянии ближе, чем 20 см до тела человека. Галогенные лампы также могут быть значительными источниками УФ излучения.
- Для снижения возможного повреждения сетчатки излучением синего спектра, испускаемого светодиодами холодного белого света и, в меньшей степени, компактными флуоресцентными лампами следует: использовать для освещения источники света другого типа, либо использовать светодиоды теплого белого света. При работе в ночное время при искусственном освещении светодиодами или флуоресцентными лампами рекомендуется использовать очки, блокирующие синий спектр светового излучения.
- При работе с устройствами, имеющие жидкокристаллические экраны со светодиодной подсветкой рекомендуется сокращать время работы с такими устройствами, давать отдых глазам каждые 20 минут работы, прекращать работу как минимум за два часа до сна и избегать работы в ночное время. В настройке цветовой температуры мониторов и экранов следует отдавать предпочтение теплой цветовой гамме. Особенно подвержены воздействию синего спектра дети в возрасте до 10 лет и пожилые люди старше 60 лет. При работе в темное время суток в условиях искусственного освещения рекомендуется носить очки, блокирующие синий спектр светового излучения, особенно. Постоянное ношение очков, блокирующих синий спектр в дневное время может привести к нарушению синтеза гормона меланопсина и последующим нарушениям сна, и другим заболеваниям, связанным с нарушениями циркадных ритмов (в том числе к раку молочной железы, сердечнососудистым и желудочно-кишечным заболеваниям).
- При ночном вождении автомобиля рекомендуется носить водительские очки с желтыми светофильтрами для блокировки синего спектра света встречных светодиодных фар и повышения четкости изображения.
Список литературы:
- Health Effects of Artificial Light. Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks (SCENIHR), 2012.
- Systèmes d’éclairage utilisant des diodes électroluminescentes: des effets sanitaires à prendre en compte. ANSES, 2010.
- Gianluca T. Effects of blue light on the circadian system and eye physiology Mol Vis. 2016; 22: 61–72.
- Lougheed T. Hidden blue hazard? LED lighting and retinal damage in rats. Environ Health Perspect, 2014. Vol.122:A81
- Yu-Man Sh. et al. White Light–Emitting Diodes (LEDs) at Domestic Lighting Levels and Retinal Injury in a Rat Model Environ Health Perspect, 2014, Vol.122.
dom.dacha-dom.ru
Белые светодиоды
Существует два распространенных пути получения белого цвета свечения достаточной интенсивности с помощью светодиодов. Первый - это объединение в одном корпусе светодиода чипов трех основных цветов - красного, зеленого и синего. Смешением этих цветов получается белый цвет, кроме того, меняя интенсивность основных цветов, получается любой цветовой оттенок, что применяется при изготовлении электронных табло. Второй путь - использование люминофора для конвертирования излучения синего или ультрафиолетового светодиода в белый цвет. Подобный принцип используется в лампах дневного света. В настоящее время, второй способ превалирует из-за низкой стоимости и бóльшего светового выхода люминофорных светодиодов.
Люминофоры
Люминофоры (термин происходит от латинского lumen — свет и греческого phoros — несущий), это вещества, способные светиться под действием различного рода возбуждений. По способу возбуждения различают фотолюминофоры, рентгенолюминофоры, радиолюминофоры, катодолюминофоры, электролюминофоры. Некоторые люминофоры бывают смешанных типов возбуждения, например, фото-, катодо- и электролюминофор ZnS·Cu. По химической структуре различают органические люминофоры — органолюминофоры, и неорганические — фосфóры. Фосфóры, имеющие кристаллическую структуру, называют кристаллофосфóрами. Отношение излученной энергии к поглощённой называется квантовым выходом.
Свечение люминофора обуславливается как свойствами основного вещества, так и наличием активатора (примеси). Активатор создает в основном веществе (основании) центры свечения. Наименование активированных люминофоров складывается из имени основания и активатора, например: ZnS·Cu,Co означает люминофор ZnS, активированный медью и кобальтом. Если основание смешанное, то перечисляют сначала названия оснований, а затем активаторов, например, ZnS,CdS·Cu,Со.
Возникновение у неорганических веществ люминесцентных свойств, связано с образованием в кристаллической решетке основы люминофора в процессе синтеза структурных и примесных дефектов. Энергия, возбуждающая люминофор, может поглощаться как люминесцентными центрами (активаторное или примесное поглощение), так и основой люминофора (фундаментальное поглощение). В первом случае, поглощение сопровождается либо переходом электронов внутри электронной оболочки на более высокие энергетические уровни, либо полным отрывом электрона от активатора (образуется «дырка»). Во втором случае, при поглощении энергии основой, в основном веществе образуются дырки и электроны. Дырки могут мигрировать по кристаллу и локализоваться на центрах люминесценции. Излучение происходит в результате возвращения электронов на более низкие энергетические уровни или при рекомбинации электрона с дыркой.
Люминофоры, в которых люминесценция связана с образованием и рекомбинацией разноименных зарядов (электронов и дырок), получили название рекомбинационных. Основой для них служат соединения полупроводникового типа. В этих люминофорах кристаллическая решетка основы является той средой, в которой развивается процесс люминесценции. Это дает возможность, изменяя состав основы, широко варьировать свойства люминофоров. Изменение ширины запрещенной зоны при использовании одного и того же активатора плавно в больших пределах изменяет спектральный состав излучения. В зависимости от применения, предъявляются различные требования к параметрам люминофора: типу возбуждения, спектру возбуждения, спектру излучения, выходу излучения, временным характеристикам (времени нарастания свечения и длительности послесвечения). Наибольшее разнообразие параметров можно получить у кристаллофосфоров, меняя активаторы и состав основания.
Спектр возбуждения различных фотолюминофоров широк, от коротковолнового ультрафиолетового до инфракрасного. Спектр излучения также находится в видимой, инфракрасной или ультрафиолетовой областях. Спектр излучения может быть широким или узким и сильно зависит от концентрации люминофора и активатора, а также от температуры. Согласно правилу Стокса — Ломмеля, максимум спектра излучения смещен от максимума спектра поглощения в сторону длинных волн. Кроме того, спектр излучения обычно имеет значительную ширину. Это объясняется тем, что часть энергии, поглощаемой люминофором рассеивается в его решетке, переходя в тепло. Особое место занимают «антистоксовские» люминофоры, которые излучают энергию в более высокой области спектра.
Энергетический выход излучения люминофора зависит от вида возбуждения, его спектра и механизма преобразования. Он снижается при увеличении концентрации люминофора и активатора (концентрационное тушение) и температуры (температурное тушение). Яркость свечения нарастает с начала возбуждения в течение различного промежутка времени. Длительность послесвечения определяется характером преобразования и временем жизни возбуждённого состояния. Наиболее короткое время послесвечения имеют органолюминофоры, наиболее длительное — кристаллофосфоры.
Значительная часть кристаллофосфоров представляет собой полупроводниковые материалы с шириной запрещенной зоны 1—10 эв, люминесценция которых обусловлена примесью активатора или дефектами кристаллической решётки. В люминесцентных лампах применяются смеси кристаллофосфоров, например, смеси MgWO4 и (ZnBe)2 SiO4·Mn] или однокомпонентные люминофоры, например галофосфат кальция, активированный Sb и Mn. Люминофоры для целей освещения подбираются так, чтобы их свечение имело спектральный состав, близкий к спектру дневного света.
Органические люминофоры могут обладать высоким выходом и быстродействием. Цвет люминофора может быть подобран для любой видимой части спектра. Они применяются для люминесцентного анализа, изготовления люминесцирующих красок, указателей, оптического отбеливания тканей и т.д. Органические люминофоры выпускались в СССР под торговой маркой люминоры.
Люминофор в процессе работы подвержен изменению параметров с течением времени. Этот процесс называется старением (деградацией) люминофора. Старение в основном обусловлено физическими и химическими процессами как в слое люминофора, так и на его поверхности, возникновение безызлучательных центров, поглощение излучения в изменившемся слое люминофора.
Люминофор в светодиоде
Белые светодиоды чаще всего изготавливаются на основе синего кристалла InGaN и желтого люминофора. Желтые люминофоры, применяемые большинством производителей, это модифицированный иттрий-алюминиевый гранат, легированный трехвалентным церием (ИАГ). Спектр люминесценции этого люминофора характеризуется максимумом длины волны 530..560 нм. Длинноволновая часть спектра имеет бóльшую протяженность, чем коротковолновая. Модифицирование люминофора добавками гадолиния и галлия, позволяет сдвигать максимум спектра в холодную область (галлий) или в теплую (гадолиний).
Интересны спектральные данные люминофора, применяемого в Cree. Судя по спектру, кроме ИАГ в состав люминофора белого светодиода добавлен люминофор со смещенным в красную область максимумом излучения.
В отличие от люминесцентных ламп, используемый в светодиодах люминофор имеет бóльший срок службы, и старение люминофора определяется в основном температурой. Люминофор чаще всего наносят непосредственно на кристалл светодиода, который сильно нагревается. Другие факторы воздействия на люминофор имеют значительно меньшее значение для срока службы. Старение люминофора приводит не только к уменьшению яркости светодиода, но и к изменению оттенка его свечения. При сильной деградации люминофора хорошо заметен синий оттенок свечения. Это связано с изменением свойств люминофора, и с тем, что в спектре начинает доминировать собственное излучение светодиодного чипа. С внедрением технологии с изолированным слоем люминофора (remote phosphor), влияние температуры на скорость деградации люминофора снижается.
Далее о светодиодах >>>
led-displays.ru
Видеоматериалы
Опыт пилотных регионов, где соцнормы на электроэнергию уже введены, показывает: граждане платить стали меньше
Подробнее...С начала года из ветхого и аварийного жилья в республике были переселены десятки семей
Подробнее...Более 10-ти миллионов рублей направлено на капитальный ремонт многоквартирных домов в Лескенском районе
Подробнее...Актуальные темы
ОТЧЕТ о деятельности министерства энергетики, ЖКХ и тарифной политики Кабардино-Балкарской Республики в сфере государственного регулирования и контроля цен и тарифов в 2012 году и об основных задачах на 2013 год
Подробнее...Предложения организаций, осуществляющих регулируемую деятельность о размере подлежащих государственному регулированию цен (тарифов) на 2013 год
Подробнее...
КОНТАКТЫ
360051, КБР, г. Нальчик
ул. Горького, 4
тел: 8 (8662) 40-93-82
факс: 8 (8662) 47-31-81
e-mail:
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.