Неорганические люминофоры - Казгикин О.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Для измерения распределения энергии по спектру излучения люминофора последний устанавливают перед входной щелью монохроматора и соответствующим образом возбуждают. Затем для каждой длины волны в требуемом интервале длин волн определяют по гальванометру отклонение сс{. Энергию излучения
173
люминофора Ех в относительных единицах для данной длины волны определяют по формуле:
Ех= кха\
В установке цо измерению спектров люминесценции гальванометр может быть заменен записывающим устройством. Затруднения, возникающие при автоматической записи спектров излучения, связаны главным образом с тем, что, во-первых, дисперсия призменного монохроматора различна для различных областей спектра и, во-вторых, чувствительность ФЭУ зависит от длины волны. Поэтому при автоматической записи спектров излучения необходимо устройство, корректирующее спектр.
В более ранних моделях автоматических спектрофотометров корректировка спектров производилась механическим способом. Барабан длин волн был связан с синхронным мотором через эксцентрик, который обеспечивал вращение барабана со скоростью, пропорциональной длине волны. Поправка на спектральную чувствительность ФЭУ производилась при помощи диска с переменным радиусом, который помещался перед выходной щелью монохроматора.
В Тартусском университете разработан автоматический спектрофотометр [12] на базе монохроматора типа УМ-2 или ЗМР-3. Запись спектров люминесценции производится при помощи электронного потенциометра. Поправка на спектральную чувствительность ФЭУ осуществляется при помощи фотосопротивления, освещаемого софитной лампой через щель, высота которой изменяется в зависимости от поворота призмы монохроматора.
Прибор для автоматической записи спектров излучения, созданный на базе спектрофотометра, описан в работе [13].
1Х.5. ИЗМЕРЕНИЕ КООРДИНАТ ЦВЕТНОСТИ
Цвет свечения люминофоров, в частности люминофоров для люминесцентных ламп и экранов кинескопов, характеризуется при помощи координат цветности. Известно [2, с. 54—84; 7, с. 106—142], что какой-либо цвет Ц0 количественно может быть выражен некоторым линейным уравнением*.
цо = жх0+2/го+^о
Величины X0, У0, 20 связаны определенными соотношениями с тремя основными цветами: синим (К — 435,8 нм), зеленым (Я, = 546,1 нм) и краолым (К = = 700 нм), а величины х, у, ъ, называемые координатами цветности, связаны уравнением плоскости:
у+г=1
Следовательно, только две из этих величин независимы, и поэтому цветность обычно характеризуется двумя величинами — х и у.
Геометрически уравнение плоскости означает, что все цвета Ц0 лежат в одной плоскости — секущей трехгранного угла хуг. Эта плоскость, называемая цветовым треугольником, обычно изображается в прямоугольном цветовом графике х, у (см. рис. IV.5, стр. 77). На этом графике могут быть нанесены точки цветности: монохроматических излучений, излучения черного тела, излучений, получаемых сложением двух каких-либо цветов во всевозможных соотношениях..
Измерение координат цветности может быть произведено при помощи разработанного во ВНИСИ универсального фотоэлектрического колориметра. Внутри колориметрической головки последнего расположены селеновый фотоэлемент и два поворотных диска. Каждый диск имеет пять отверстий. Три отверстия первого диска (именно он служит для измерения координат цветности) закрыты фильтрами х, у, г, четвертое — свободно, а пятое — закрыто щирмой. Ширма служит для закрывания фотоэлемента при проверке нуля гальванометра, с которым соединен фотоэлемент. При введении фильтра у производят все световые измерения. Второй диск предназначен для измерения цветовой температуры источника. Три отверстия этого диска закрыты красным, зеленым и синим светофильтрами, одно — свободно и одно — закрыто сеткой.
174
При измерении координат цветности фотоколориметрическую головку устанавливают перед светящимся люминофором и перед открытым фотоэлементом вводят последовательно фильтры х, у, г. По полученным величинам трех фототоков гх, 1у, 12, пользуясь соответствующими градуировочными уравнениями, приведенными в паспорте прибора, определяют координаты цветности испытуемого люминофора.
При отсутствии универсального фотоколориметра ВНИСИ координаты цветности могут быть вычислены по спектрам излучения. Для этого у исследуемого люминофора измеряют распределение энергии Ех (см. стр. 173) по длинам волн через каждые 5 нм. Затем полученное значение Ех для каждой длины волны умножают на удельные координаты г1( ^ и г^, значения которых можно найти, например в работах [2, 7], и, суммируя указанные произведения, получают:
*' = 2^х; У'=2^; «1 = 2 *Л
Координаты цветности х, у, г определяют по формулам:
XV 2
х —-* V—-* 2 =-
ІХ.6. ИЗМЕРЕНИЕ СПЕКТРОВ ПОГЛОЩЕНИЯ
Поглощение энергии возбуждения такими рассеивающими веществами, как люминофоры, определяется большей частью путем измерения величины отражения падающего света от поверхности люминофора [14, с. 388—434]. Прямые количественные измерения коэффициента поглощения были произведены лишь в некоторых частных случаях [15].
Методика измерения спектров поглощения люминофоров заключается в следующем. Перед входной щелью монохроматора устанавливают кювету с окисью магния, освещаемую, например, водородной лампой, которая имеет непрерывный спектр излучения в УФ-области. Свет, отраженный от окиси магния, попадает на ФЭУ, находящийся у выходной щели монохроматора, и регистрируется гальванометром, соединенным с ФЭУ. Измерения производятся для различных длин волн в требуемой области спектра. Затем кювету с окисью магния заменяют кюветой с исследуемым люминофором, для которого также записывают показания гальванометра. Пусть при некоторой длине волны аг — отклонение гальванометра, когда перед ФЭУ стоит кювета с люминофором, а а2 — отклонение гальванометра при измерениях с окисью магния, тогда величина отражения для люминофора определяется формулой
