люминофоры

ЛЮМИНОФОРЫ (от лат. lumen, род. падеж luminis — свет и греч. phoros — несущий)

синтетич. вещества, способные преобразовывать разл. виды энергии в световую — люминесцировать. По типу возбуждения подразделяются на фото-, катодо-, электро-, рентгено-, радио-, хемилюминофоры и др. (см. также люминесценция, хемилюминесценция).

Неорганические Л. (фосфоры). Их свечение м. б. обусловлено как свойствами вещества основы, так и наличием примесей — активаторов, которые образуют в осн. веществе центры свечения, соактиватора и сенсибилизатора. Концентрация активатора обычно составляет 10−1–10−3%. Существуют самоактивир. Л., не содержащие активаторов, напр. CaWO4. Л. обозначают формулой основы с указанием активатора и сенсибилизатора, часто соактиватора, напр. ZnS : Ag, Ni; вещество после знака ":" — активатор, соактиватор или сенсибилизатор. Большинство неорг. Л. имеет кристаллич. структуру и относятся к кристаллофосфорам. Требования к Л. — яркость и цвет свечения, длительность послесвечения, дисперсность, термостойкость и др. — определяются параметрами устройств, в которых их применяют. Л. обычно используют в виде относительно тонких поликристаллич. слоев (1–100 мкм), наносимых на внутр. поверхность светящихся — экранов электровакуумных приборов. Состав некоторых фото- и катодолюминофоров и области их применения представлены в таблице. Фотолюминофоры возбуждаются оптич. излучением в диапазоне от вакуумной УФ до ближней ИК области. Наиб. широкое применение фотолюминофоры находят в люминесцентных лампах низкого давления. В лампах для общего освещения используют галофосфат Ca -3[Ca3(PO4)2]∙Ca(Cl, F)2 : Sb, Mn, в лампах высокого давления с исправленной цветопередачей — смеси на основе фосфатов и силикатов, излучающие в синей, зеленой и красной областях спектра. Свечение возбуждается резонансной линией Hg с λ = 253,7 нм. Световая отдача (отношение светового потока лампы к мощности) ламп с галофосфатным Л. составляет 85 Лм/Вт, ламп со смесями — от 50 до 60 Лм/Вт. Созданы лампы "нового поколения" с Л. на основе РЗЭ (алюминаты, фосфаты и др.), сочетающие высокую светоотдачу ( ~ 95 Лм/Вт) с высоким качеством цветопередачи. Фотолюминофоры применяют для исправления цветности ламп высокого давления, ламп, излучающих в УФ области, и т. д. (см. табл.). Катодолюминофоры возбуждаются пучком электронов; используются в экранах кинескопов, в электронных микроскопах, электроннолучевых и радиолокац. установках. В кинескопах цветного изображения применяют Л. с синим (λмакс 455 нм), зеленым (λмакс 525 нм) и красным (λмакс 612 и 620 нм) цветом свечения. Их наносят на экран кинескопа в виде точек, расположенных треугольником, или чередующихся полос. Суммарный цвет изображения получается при сложении трех цветов свечения нанесенных Л. и зависит от соотношения их яркостей. Для получения хорошей цветопередачи цвет свечения исходных Л. должен быть по возможности более насыщенным, для чего поверхность "синего" Л. пигментируют СоAl2O4, а "красного" — Fe2O3.

люминофоры

люминофоры. Рис. 2

* При напряжении 6 кВ. ** При напряжении 14 кВ. *** При напряжении 12 кВ.

Покрытие кинескопов черно-белого изображения состоит из смеси Л., имеющих синий и желто-зеленый (λмакс 560 нм) цвет свечения, обеспечивающих в целом белый свет свечения кинескопа. Для повышения контрастности используют пигментирование "синего" Л. красителем. Электролюминофоры возбуждаются переменным или постоянным электрич. полем. Наиболее распространенные электролюминофоры — ZnS : Cu и Zn(Cd)S(Se) : Cu. В зависимости от введенного дополнительно к Cu соактиватора (Cl, Al, Br, Ca или Mn) получают Л., обладающие голубым, зеленым, желтым, оранжевым и красным цветом свечения. Рентгенолюминофоры возбуждаются рентгеновскими лучами; применяются при рентгенологич. обследованиях человека и в пром. дефектоскопии. Л. CaWO4 нашел применение в мед. экранах, пром. рентгенографии с использованием малосеребряных материалов и дефектоскопии при высоких напряжениях. В разл. типах мед. рентгенологич. экранов применяют также BaSO4 : Pb; (Sr,Ba)SO4 : Eu; BaF,Cl : Eu; Ba3(PO4)2 : Eu; LaOBr : Tb,Yb; ZnS : Ag; ZnS.CdS : Ag; CsI : Tl. Радиолюминофоры возбуждаются радиоактивным излучением; применяются для дозиметрии и радиометрии. При дозиметрии обычно используют свойство некоторых Л. высвечивать при повышении температуры энергию, запасенную при возбуждении. Для дозиметрии γ- и рентгеновского излучения применяют LiF : Mg,Ti и MgB4O7 : Dy, для быстрых нейтронов — CaS : Na, Bi, Zn; для α-радиометрии — ZnS : Ag. Среди неорг. Л. большое практич. применение находят также люминесцирующие стекла. Их получают при варке стекла, добавляя в шихту активаторы, чаще соли РЗЭ или актиноиды. Стекла обладают хорошей оптич. прозрачностью и могут применяться в качестве лазерных материалов, а также визуализаторов изображения.

Органические Л. (люминоры, органолюминофоры). Их свечение обусловлено хим. строением орг. соед. и сохраняется в разл. агрегатных состояниях. По хим. строению различают след. орг. Л.: ароматические углеводороды или их производные (полифенильные углеводороды, углеводороды с конденсированными ароматич. ядрами или арилэтиленовой и арилацетиленовой группировками), 5- и 6-членные гетероциклы и их производные, соед. с карбонильными группами; к орг. Л. относят также комплексы металлов с орг. лигандами. Орг. фотолюминофоры применяют в качестве флуоресцентных красок, свечение которых вызывается УФ и коротковолновым видимым излучением. Пигменты красок представляют собой твердые растворы орг. Л. или их смесей с красителями в разл. смолах (чаще всего в составе карбамид- и меламиноформальдегилных смол, модифицированных одно- и многоатомными спиртами или арилсульфамидами). Для получения желтого цвета используют обычно 3-метоксибензантрон, голубого — арилэтиленовые замещенные 2,5-диарилоксазолов, оранжевого — смесь 3-метоксибензантрона с родаминами С и 6Ж. Некоторые орг. Л. применяют для окрашивания пластмасс и синтетич. волокон, оптич. отбеливания тканей, бумаги, натуральных и искусств. волокон и разл. покрытий. Так, для окрашивания сополимеров винилхлорида применяют родамин С (красный цвет), 2,2'-дигидрокси-1,1'-нафтальазин (желтый), смесь 2,2'-дигидрокси-1,1'-нафтальазина с фталоцианином меди (зеленый), производные пиримидинантрона (красно-оранжевый), для окрашивания полистирола в оранжево-красные окраски — нафтоиленбензилимидазолы и его замещенные. При оптич. отбеливании Л., поглощая свет в ближней УФ-области, флуоресцируют в фиолетовой (λмакс 415–429 нм), синей (430–440 нм) или зелено-синей (441–466 нм) частях видимой области спектра. Оптич. наложение их флуоресценции и желтых лучей, отраженных отбеливаемым материалом, вызывает ощущение белизны. При оптич. отбеливании используют производные стильбена, кумарина, пиразолина, нафталимида, бензоксазола и др. Орг. Л., способные испускать свет под действием радиоактивных излучений, применяют в качестве сцинтилляторов. Существуют монокристаллич. (антрацен, тетрацен, пирен, карбазол, арилзамещенные этилена и оксазола), жидкие (полифенильные углеводороды, 2,5-диарилзамешенные оксазола) и пластмассовые орг. сцинцилляторы. Последние представляют собой твердые растворы жидких сцинцилляторов в полимерных основах (полистироле, поливинилксилоле). Многие орг. Л. — активные среды жидкостных лазеров, напр. цианиновые, полиметиленовые и др. красители, люминесцентные индикаторы. Кроме того, орг. Л. применяют в люминесцентной дефектоскопии и аналит. химии (см. люминесцентный анализ), а также в мол. биологии и медицине (флуоресцеин, акридин и др.) в качестве меток или зондов (см., напр., липидные зонды). О хеминолюминофорах см. хемилюминесценция.

Лит.: Гугель Б. М., Люминофоры для электровакуумной промышленности, М.. 1967; Неорганические люминофоры, М., 1975; Карнаухов В. Н., Люминесцентный спектральный анализ клетки, М., 1978; Красовицкий Б. М., Болотин Б. М., Органические люминофоры, 2 изд., М., 1984; Тезисы докладов 5-го Всесоюзного совещания "Синтез, свойства, исследования, технология и применение люминофоров", ч. 1–2. Ставрополь. 1985.

И. Ф. Голубев

Источник: Химическая энциклопедия на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. ЛЮМИНОФОРЫ — (от лат. lumen, род. п. luminis — свет и греч. phoros— несущий), твёрдые и жидкие в-ва, способные люминесцировать под действием разл. рода возбуждений (см. ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ). Физический энциклопедический словарь
  2. Люминофоры — (от латинского lumen — свет и греческого phoros — несущий) твёрдые и жидкие вещества, способные люминесцировать под действием различного рода возбуждений (см. Люминесценция). Большая советская энциклопедия
  3. люминофоры — орф. люминофоры, -ов, ед. -фор, -а Орфографический словарь Лопатина
  4. Люминофоры — (лат. lumen, luminis свет + греч. phoros несущий) вещества, обладающие способностью люминесцировать: некоторые Л. используются в аппаратуре и реактивах медико-биологического назначения. Медицинская энциклопедия
  5. ЛЮМИНОФОРЫ — ЛЮМИНОФОРЫ (от лат. lumen — свет и греч. phoros — несущий) — органические и неорганические вещества, способные светиться (люминесцировать) под действием внешних факторов (см. Люминесценция). Важнейший вид люминофоров — кристаллофосфоры. Большой энциклопедический словарь
  6. люминофоры — люминофоры мн. Вещества, способные люминесцировать под действием внешних факторов. Толковый словарь Ефремовой