Неорганические люминофоры - Казгикин О.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Люминофор
Стеклянная подложка
Фильтр
V.6. ЛЮМИНОФОРЫ ДЛЯ ЭКРАНОВ С ДЛИТЕЛЬНЫМ ПОСЛЕСВЕЧЕНИЕМ
В радиолокационных и некоторых осциллографических трубках применяют экраны с длительным послесвечением (с «памятью»). Выбор люминофоров для таких экранов затруднителен вследствие того, что при катодном возбуждении большинство люминофоров (за исключением фторидных) не имеет длительного послесвечения. Для обеспечения этого качества в большинстве случаев применяют двухслойные экраны (рис. V.9), в которых первый слой возбуждается электронным пучком и дает излучение в синей области спектра. Это излучение возбуждает второй слой люминофора послесвечение которого при фотовозбуждении достаточно продолжительно. Наиболее распространены двухслойные экраны типа Р-7 и Р-14. По данным Леверенца [5], экран Р-7 состоит из слоя люминофора ZnS(86) -CdS(14) • • Cu(0,007), синтезированного при-—1200°, и осажденного поверх него слоя люминофора ZnSreKC-Ag(0,015). Электронный пучок, попадая на слой ZnS-Ag, возбуждает свечение (А,тах = 430 нм), которое возбуждает фотолюминофор ZnS CdS - Си с желто-зеленым послесвечением, хорошо воспринимаемое глазом. Подбирая соотношение между ZnS и CdS в;
ZnS-Ag-"^ 7^ZnS CdS Си
Рис. V.9. Устройство двухслойного экрана.
121
основе люминофора, можно изменять длительность послесвечения в требуемых пределах (для экрана Р-7 она равна 3 с).
Фотолюминофор в экране Р-14 имеет состав ZnS (75)GdS (25)-Cd (0,008) и длительность послесвечения ~1 с. Плотность слоя ZnS -Ag составляет 8— 10мг/см2, фотолюминофора — 12 мг/см2. Кривые затухания для экранов Р-7 я Р-14 показаны на рис. V-10.
Характеристики аналогичных люминофоров, выпускаемых нашей промышленностью, представлены в табл. V.13 и на рис. V.U.
Указанные люминофоры обеспечивают высокую стабильность и надежность работы экранов. Кроме них в последние годы разработаны новые люминофоры для однослойных экранов с длительным послесвечением различного цвета.
Рис. У.10. Кривые затухания свечения люминофоров, используемых в двухслойных экранах Р-7 и Р-14 (V = 4—9 кВ; / = 3 мкА/см2).
Рис. V.U. Спектральное распределение энергии излучения люминофоров, используемых в двухслойных экранах с длительным послесвечением:
1 — К-430; 2 — К-14; 3 — Л-15; 4 — Л-20.
Возможность использования люминофоров с разным цветом свечения имеет большое значение для экранов с памятью, где в ряде случаев необходимо получать сигналы разного цвета. Для этой цели могут быть использованы люминофоры на основе фторидов.
Фториды цинка, магния, алюминия и двойные фториды этих металлов, имеющие перовскитную структуру, при активации главным образом Мп, а также Nb и Та [65, 66] являются почти уникальным классом соединений, дающим при катодном возбуждении длительное послесвечение, которое затухает по экспоненциальному закону. Цвет и длительность послесвечения определяются составом основы. В частности, показано, что в ряде случаев введение в основу третьего компонента способствует увеличению длительности послесвечения [65]. Фторид-ные люминофоры получают при взаимодействии рассчитанных количеств люмино-форно-чистых окислов или карбонатов с дважды перегнанной HF. Полученную таким образом основу прокаливают при 800—1000 (в зависимости от состава) в платиновых или графитовых тиглях в условиях, предотвращающих возможность окисления шихты. Количество активатора составляет ~1%.
Недостаток фторидных люминофоров — быстрое выгорание их под действием электронного пучка, что ограничивает длительность эксплуатации экранов с этими люминофорами (не более 100—200 ч). Стабильность люминофоров существенно зависит от состава основы.
Характеристики отечественных марок фторидных люминофоров представлены в табл. V.13 и на рис. V.12.
Из других фторидных люминофоров следует отметить ZnF2-YF3Mn, который имеет повышенную стойкость по отношению к электронному лучу, и тройной фторид CaF2 A1F3 -LiF-Мп с длительностью послесвечения порядка —40 с [67].
В электронно-лучевых трубках со знаковой индикацией используют люми-
122
Таблица \Л13
марка Люминофор состав Цвет свечения ^тах' нм Средний размер зерна, мкм Длительность послесвечения при спаде яркости до 1% от начальной, с Применение
К-14 ггіБкуб" Ag Голубой 455 ±5 6-8 В двухслой-
К-430 гпБгекс • Ag » 430 ±5 8—20 — ных экранах
в комбинации
с Л-15 или
Л-20
Л-15 гпв • сав - Си Желтый 556 ±5 5—15 4—10 В двухслой-
Л-20 » Оранжевый 580 ±5 5—20 2-3 ных экранах
в комбинации
с К-14 или
К-430
К-61 КІ^з • Мп » 600 ±5 1—3 8
К-62 СаР2-А1Р3 - Мп Зеленый 525 ±5 1-3 5 В однослойных
К-63 MgF2 • Мп • Со" Оранжевый 590 ±5 1-3 4 экранах
Лотос ZnF2•MgF2•Mn » 590 ±5 — — То же
нофор марки КГ-2 (ZnS•Gu•Ag), обладающий достаточно длительным послесвечением (~0,3 с). Послесвечение, длящееся 3—4 с, имеет люминофор «Лимит»,
100 г
234
Рис. У.12. Спектральное распределение энергии излучения фторидных люминофоров:
Кривая Марка Состав
1 2 3 4 к-62 Лотос к-63 к-61 СаР2-а1рз-Мп 2пР2-МдРг-Мп МдР2-Мп-С(1 кмдрз-Мп
Рис. У.13. Спектральное распределение энергии излучения фторси-ликата магния, активированного Ть
