Fotoluminofory jsou skupinou luminoforů , které při vystavení světlu luminiscují . Ukládají akumulovanou světelnou energii a odevzdávají ji jak přímo v okamžiku vybuzení , tak formou dosvitu libovolného trvání po ukončení buzení ve viditelném, ultrafialovém a/nebo infračerveném spektru . Tato třída fosforů zahrnuje velmi široký seznam sloučenin. Existují jak přírodní fotoluminofory, tak uměle syntetizované.
Mezi přírodní fotoluminofory patří kategorie minerálů , které by při svém vzniku mohly podléhat zvláštním změnám spojeným s teplotním režimem, přítomností určitého složení nečistot, tlakem , minerály , které mají fluorescenci (září viditelná ve tmě), např. wurtzit - ZnS , některé smíšené odrůdy barytu a kalcitu . Tato kategorie minerálů je velmi vzácná a cenná.
Umělé fotoluminofory zahrnují syntetizované sloučeniny se zlepšenými charakteristikami dosvitu a vlastnostmi daleko lepšími než přírodní minerály . Patří sem sulfidy a selenidy prvků druhé skupiny periodické tabulky , zejména selenid hořečnatý MgSe , vápník CaSe , stroncium SrSe , baryum BaSe , zinek ZnSe . Mezi fotoluminofory patří také nitridy boru a některé oxidové sloučeniny kovů druhé skupiny . Poměrně nedávno syntetizované kompozice se také označují jako umělé fotoluminofory. Tyto sloučeniny jsou vzorcem a strukturními analogy přírodního minerálu spinel - MgAl 2 O 4 .
Fotoluminofory jsou v naprosté většině uměle syntetizované vícesložkové směsi anorganických sloučenin . Směs se skládá z:
Podle hlavní složky lze podmíněně rozlišit několik skupin:
Všechny skupiny fotoluminoforů se liší nejen chemickým složením, ale také fyzikálními vlastnostmi, které jsou různým složením vlastní, stejně jako způsoby syntézy , zpracování a aplikace takových kompozic v praxi.
Při excitaci fosforu světlem může být energie absorbována jak na úrovni aktivátoru, tak na úrovni základní látky.
Absorpce světelné energie na úrovni aktivátoru je doprovázena přechodem elektronu ze základní úrovně aktivátoru do excitované a k emisi světla dochází při zpětném pohybu elektronu . Dochází k fluorescenčnímu jevu. Elektrony vyvržené excitujícím světlem mohou přejít do vodivostního pásma a být lokalizovány v pastích. Elektrony mohou být uvolněny z pastí pouze tehdy, pokud jim bude poskytnuto požadované množství energie. V tomto případě elektrony buď projdou do aktivační zóny a rekombinují se s luminiscenčními centry, nebo budou znovu zachyceny pastmi. V tomto případě dochází k jevu fosforescence (dlouhodobé záře) [2] .
Když je světlo absorbováno na úrovni základní látky, přecházejí elektrony do vodivostního pásu z valenčního pásu . Ve valenčním pásu jsou vytvořeny otvory, které procházejí a mohou být lokalizovány v aktivátorovém pásu. Kromě tvorby párů elektron-díra mohou v mřížce vznikat excitony (kvazičástice, což jsou elektronová excitace v krystalu), které jsou schopny ionizovat luminiscenční centra. Dochází k jevu luminiscence [2] .
Rozsah fotoluminoforů je poměrně široký. Při výrobě zářivek se používají úzkopásmové fosfory aktivované vzácnými zeminami . Perspektiva použití těchto luminoforů je dána možností současného zvýšení světelného výkonu a indexu podání barev zářivek. To pomáhá dosáhnout výrazných úspor nákladů na osvětlení [3] [4] .
Fotoluminofory našly uplatnění v evakuačních systémech, protože na rozdíl od elektrických evakuačních systémů nespotřebovávají energii, nevyžadují provozní náklady a umožňují rozšířené značení na těžko dostupných místech.
Pro optimalizaci vyhledávacích prací se navrhuje použití alternativních zdrojů světelné energie - dlouhotrvajících dosvitových fosforů (LDP). Fosfory lze na oděvy aplikovat ve formě vložek. Fosfory lze také použít k označení obětí.
LDP se používají ve výrobcích ve dvou hlavních typech:
Hlinitan strontnatý ve formě tenkovrstvého světelného zdroje se používá v evakuačních značkách a požárně bezpečnostních značkách [5]
Techniky