Esimerkki fosforesenssista
Reikämaskikuvaputken loisteaineet

Loisteaine on aine, jossa esiintyy luminesenssi-ilmiö. Loisteaineita ovat sekä fosforenssiaineet, joiden valovoima heikkenee hitaasti (> 1 ms), että fluoresenssiaineet, joissa valoemissio vaimenee kymmenissä nanosekunneissa. Fosforenssiaineita käytetään tutkanäytöissä ja pimeässä hohtavissa materiaaleissa, kun taas fluoresenssiaineet ovat yleisiä kuvaputkissa, plasmanäytöissä, loisteputkissa, antureissa ja valkoisissa loistediodeissa.

Loisteaineet ovat usein siirtymäalkuaineiden tai harvinaisten maametallien yhdisteitä. Niiden yleisimpiä käyttökohteita ovat kuvaputket ja loisteputket. Kuvaputkien loisteaineet standardisoitiin toisen maailmansodan alussa, ja ne merkittiin P-kirjaimella ja sen perässä olevalla luvulla.

Alkuaine fosfori on saanut nimensä siitä, että vapaana alkuaineena, valkoisena fosforina esiintyessään se säteilee valoa, joka kuitenkin syntyy Kemiluminesenssilla. Tämän vuoksi fosforia ei lueta loisteaineisiin kuuluvaksi.[1]

Kiderakenteeltaan epähomogeeniset epäongaaniset loisteaineet tehdään yleensä lisäämällä vähäinen määrä lisäaineita, aktivaattoreiksi kutsuttuja epäpuhtauksia. Epäpuhtauksina voidaan joskus harvoin käyttää dislokaatioita tai muita kidevirheitä. Säteily-ytimen säteilyn aallonpituus riippuu atomista itsestään ja ympäröivästä kiderakenteesta.

Epäorgaanisten aineiden tuikeprosessi johtuu kiteiden sähköisestä vyörakenteesta. Saapuva hiukkanen voi virittää elektronin valenssivyöltä joko johtavuusvyölle tai eksitonivyölle, joka sijaitsee hieman johtavuusvyön alapuolella ja on energia-aukon verran erillään valenssivyöstä. Tämä jättää liittyvän aukon taakseen, valenssivyölle. Epäpuhtaudet luovat sähköisiä tasoja kiellettyyn aukkoon. Eksitonit ovat löyhästi sidoksissa elektroni-aukkopareihin jotka vaeltavat kidehilan läpi kunnes epäpuhtauskeskukset sieppaavat ne kokonaan. Sen jälkeen jälkimmäisen viritystila purkautuu nopeasti, ja se lähettää tuikevaloa (nopean osan). Epäpuhtausaktivaattorit valitaan epäorgaanisten tuikelevyjen tapauksessa yleensä siten, että aineen säteilemä valo on näkyvän valon alueella tai lähellä UV-säteilyä, jolloin valonvahvistimet ovat tehokkaita. Johtavuusvyön elektronien yhdistämät aukot ovat riippumattomia jälkimmäisestä. Epäpuhtauskeskukset, jotka ovat virittyneenä metastabiilissa tilassa eivätkä eksitonien saavutettavissa, sieppaavat nämä aukot ja elektronit peräkkäin. Metastabiilien epäpuhtauksien viivästynyt viritystilan purkautuminen, jonka hidastus johtuu riippuvuudesta matalan todennäköisyyden kiellettyihin mekanismeihin, lähettää taas tuikevaloa (hitaan osan).

Loisteaineen huononeminenMuokkaa

Monien loisteaineiden säteilyteho pienenee vähitellen monista syistä. Aktivaattoreiden valenssi voi muuttua (yleensä hapettumisen vuoksi), kidehila hajota, atomit (usein aktivaattorit) diffundoitua aineen läpi, pinnalla voi tapahtua kemiallisia reaktioita ympäristön kanssa, minkä seurauksena säteilyteho pienenee tai pinnalle muodostuu joko poistuvaa tai säteillyttä energiaa absorboiva kerros.

Elektroluminesenssilaitteiden huononeminen riippuu käyttövirran taajuudesta, luminanssitasosta ja lämpötilasta; myös kosteus lyhentää loisteaineen käyttöikää merkittävästi.

Kovemmat veteen liukenemattomat aineet, joilla on korkea sulamispiste, eivät yhtä herkästi menetä luminesenssiaan käytön aikana.[2]

Esimerkkejä:

  • Plasmanäytöissä käytettävä BaMgAl10O17:Eu2+-loisteaine (BAM) altististuu seostusaineen hapettumiselle pakkaamisen aikana. Tähän liittyy kolme mekanismia: happiatomien imeytyminen kiteen pinnan hapen tyhjiin sijoihin, Eu(II):n diffuusio johtavaa kerrosta myöten ja elektroninsiirto Eu(II):sta absorboituneisiin happiatomeihin, mikä johtaa Eu(III):n muodostumiseen, jolloin emissiivisyys vastaavasti vähenee.[3] Ohut pinnoite alumiinifosfaattia tai lantaani(III)fosfaattia on tehokas tapa luoda vallikerros, joka estää hapen pääsyn BAM-loisteaineeseen, mutta se heikentää loisteaineen tehokkuutta.[4] Vedyn additio, joka toimii pelkistimenä, plasmanäytön argoniin pidentää merkittävästi BAM:Eu2+loisteaineen kestoikää pelkistämällä Eu(III)-atomit takaisin Eu(II)-atomeiksi.[5]
  • Y2O3:Eu-loisteaineet muodostuvat epä-fosforesenssiseksi kerrokseksi pinnalle, kun niitä pommitetaan elektroneilla ja mukana on happea. Tällöin elektroniaukkoparit jälleenyhtyvät säteilemättä pinnan tilojen kautta.[6]
  • ZnS:Mn, jota käytetään vaihtovirtaohutkalvoelektroluminesenssilaitteissa (ACTFEL), heikkenee pääosin syvän tason loukkujen muodostumisen johdosta, kun vesimolekyylit reagoivat seostusaineen kanssa; loukut toimivat säteilyttömän jälleenyhtymisen keskuksina. Loukut vahingoittavat myös kidehilaa. Loisteaineen vanheneminen johtaa laskevaan kirkkauteen ja kasvaneeseen kynnysjännitteeseen.[7]
  • Kuvaputki- ja kenttäemissionäytöissä käytettävät sinkkisulfidiin perustuvat loisteaineet heikkenevät pinnan viritystilan, coulombisen vahingon, sisäisen sähkövarauksensa ja lämpökarkaisun vuoksi. Pinnan elektronien kiihdyttämät reaktiot ovat suoraan yhteydessä kirkkauden menetykseen. Elektronit hajottavat ympäristönsä epäpuhtauksia, sitten reaktiivinen happi hyökkää pinnalle ja muodostaa hiilimonoksidia, hiilidioksidia, hiilijäämiä, säteilemätöntä sinkkioksidia ja sinkkisulfaattia. Reaktiivinen vety poistaa rikin pinnalta muodostaen vetysulfidia ja säteilemättömän sinkkikerroksen. Rikki voi poistua myös rikkioksideina.[8]
  • ZnS ja CdS -loisteaineet heikkenevät metalli-ionien sieppaamien elektronien aiheuttaman pelkistymisen vuoksi. M2+-ionit pelkistyvät M+:ksi, sitten kaksi M+:aa vaihtavat elektonin ja muodostavat M2+:n ja neutraalin atomin. Pelkistyneen metallin voi nähdä loisteaineen kerroksen tummentumana.  Tummentuma (ja kirkkauden menetys) on verrannollinen loisteaineen elektroneille altistumiselle, ja sen voi havaita joiltakin kuvaputkilta, jotka ovat näyttäneet samaa kuvaa (esim. päätteen kirjautumisruutua) pitkän aikaa.[9]
  • Europium(II)-seostetut alkaliset maa-aluminaatit heikkenevät värikeskusten muodostumisen vuoksi.[2]
  • Y2SiO5:Ce3+ heikkenee Ce3+-ioneiden luminesenssikadon vuoksi.[2]
  • Zn2SiO4:Mn (P1) heikkenee elektronipommituksen aiheuttaman hapen desoption takia.[2]
  • Oksidiloisteaineet voivat heiketä nopeasti fluoridi-ionien läsnäollessa. Niitä on jäänyt jäljelle, kun sulate on poistettu loisteainesynteesistä.[2]
  • Löyhästi pakatut loisteaineet, esim. kun silikageelin ylijäämä (muodostunut kaliumsilikaatin sideaineesta) on nykytasoa, ovat taipuvaisia ylikuumenemaan paikallisesti, koska niiden lämmönjohtavuus on huono. Esim. InBO3:Tb3+ on altis heikkenemisen kiihtymiselle korkeissa lämpötiloissa.[2]

AineetMuokkaa

Loisteaineet valmistetaan yleensä sopivista isäntäaineista lisäämällä aktivaattoria. Parhaan tunnetut tyypit ovat kuparilla aktivoitu sinkkisulfidi ja hopealla aktivoitu sinkkisulfidi.

Isäntäaineet ovat tavallisesti oksideja, nitridejä, oksinitridejä,[10] sulfideja, selenidejä, halideja tai sinkki-, kadmium-, mangaani-, alumiini tai piisilikaatteja tai muiden harvinaisten maametallien silikaatteja. Aktivaattorit pidentävät emissioaikaa eli jälkiloistetta. Muita aineita, kuten nikkeliä, voidaan vuorostaan käyttää jälkihehkun sammuttamiseen ja loisteaineen säteilyn heikkenemisajan lyhentämiseen.

Monet loisteainejauheet valmistetaan matalassa lämpötilassa, kuten sooligeeliprosessilla, ja ne vaativat yleensä jälkihehkutuksen noin tuhannen celsiusasteen lämpötilassa, joka on liian korkea monille käyttökohteille. Sopiva kasvuprosessin optimointi mahdollistaa kuitenkin hehkutuksen välttämisen.[11]

Loisteputkissa käytettävät loisteaineet vaativat monivaiheisen tuotantomenetelmän, jonka yksityiskohdat vaihtelevat loisteaineesta riippuen. Irtoaineet täytyy työstää, jotta saavutetaan haluttu hiukkasten suuruusluokka, koska suurista hiukkasista tulee huonolaatuinen pinnoite putkeen, ja pienet hiukkaset tuottavat vähemmän valoa ja heikkenevät nopeammin. Prosessin olosuhteita pitää säännellä loisteaineen erottamisen aikana, jotta ehkäistään loisteaineen aktivaattoreiden hapettumista ja prosessiastioiden pilaantumista. Loisteaine voidaan pestä työstön jälkeen aktivaattorijäämien poistamiseksi. Haihtuvia aineita ei saa päästää poistumaan työstön aikana. Loisteputkien valmistajat ovat muuttaneet loisteaineiden koostumusta poistaakseen aiemmin käytettyjä myrkillisiä aineita kuten berylliumia, kadmiumia ja talliumia.[12]

Loisteaineiden yleisesti kerrotut ominaisuudet ovat emissiohuipun aallonpituus (nanometreinä, tai vaihtoehtoisesti valkoisten seosten värilämpötilä kelvineinä), huipun leveys (nanometreinä 50% intensiteetillä) ja vaimenemisaika (sekunteina).

KäyttökohteetMuokkaa

ValaistusMuokkaa

Loisteainekerrokset tuottavat suurimman osan loisteputkien tuottamasta valosta, ja niitä käytetään myös tasapainottamaan monimetallilamppujen tuottamaa valoa. Neonkilvissä käytetään loisteainekerroksia tuottamaan erivärisiä valoja. Mm. lentokoneiden kojetauluissa käytettävissä elektroluminesenssinäytöissä käytetään loisteainekerrosta tuottamaan häikäisemätön valaisu tai numeerisina ja graafisina näyttöinä. Valkoisissa loistediodivaloissa on sininen tai ultravioletti säteilijä ja loisteainekerros, joka säteilee pidempiä aallonpituuksia, jolloin saadaan kokonainen näkyvän valon spektri. Keskittämättömiä ja poikkeuttamattomia katodisädeputkia käytettiin stroboskooppivaloina vuodesta 1958 alkaen.[13]

Loisteaineita hyödyntävä lämpötilan mittausMuokkaa

Loisteaineita hyödyntävässä lämpötilan mittauksessa hyödynnetään tiettyjen loisteaineiden lämpötilariippuvuutta. Tätä varten loisteainepinnoite levitetään tutkittavan kohteen pinnalle, ja emission vaimenemisaika on tavallisesti ominaisuus, joka ilmaisee lämpötilan. Koska valaisulaitteet ja opsiset ilmaisimet voidaan sijoittaa siten, että ne voidaan poistaa, menetelmää voidaan käyttää liikkuvilla pinnoilla kuten suurnopeusmoottoreiden pinnoilla. Loisteainetta voidaan levittää myös valokuidun päähän optiseksi/analogiseksi lämpöpariksi.

Pimeässä hohtavat lelutMuokkaa

  • Kalsiumsulfidin ja strontiumsulfidin yhdiste, jossa on vismuttia aktivaattorina eli (Ca,Sr)S:Bi tuottaa sinistä valoa jopa 12 tunnin loisteajalla; punainen ja oranssi ovat sinkkisulfidin kaavan muunnelmia. Punaista valoa voidaan saada strontiumsulfidista.
  • Sinkkisulfidi, jossa on viiden miljoonasosan pitoisuus kupariaktivaattoria, on yleisin pimeässä hohtavissa leluissa ja tuotteissa käytettävä loisteaine. Sitä kutsutaan myös GS-loisteaineeksi.
  • Sinkkisulfidin ja kadmiumsulfidin seoksen säteilemän valon väri riippuu aineiden suhteesta; GdS-pitoisuuden kasvattaminen muuttaa väriä pidempien aallonpituuksien suuntaan. Sen loisteaika on 1-10 tuntia.
  • Strontiumaluminaatti, jossa on aktivaattorina europiumia, SrAl2O4:Eu(II):Dy(III), on uudempi aine, jonka kirkkaus on suurempi ja loisteaika huomattavasti pidempi. Se tuottaa vihreää ja vedensävyistä valoa: vihreän kirkkaus on suurin ja vedensävyisen loisteaika pisin. Kyseinen loisteaine on noin 10 kertaa kirkkaampaa, kauemmin hohtavaa ja kalliimpaa kuin ZnS:Cu.  Strontiumaluminaatin viritystilan aallonpituus vaihtelee välillä 200-450 nm. Vihreän version säteilemä aallonpituus on 520 nm, sinivihreän 505 nm ja sinisen 490 nm. Myös strontiumaluminaatilla voi tuottaa suurempia aallonpituuksia, mutta se heikentää kirkkautta.

Näissä käyttökohteissa loisteaine joko lisätään suoraan lelujen muovaamiseen käytettävään muoviin tai sekoitetaan sideaineeseen, jolloin sitä voidaan käyttää maalina.

ZnS:Cu-loisteainetta käytetään pimeässä hohtavissa ihovoiteissa, joita käytetään Halloween-ehosteissa. Loisteaineen pysyvyys kasvaa tavallisesti samalla kun aallonpituus kasvaa. Katso myös valotikku, joka on kemiluminesenssiin perustuva hohtava tuote.

PostimerkitMuokkaa

Ensimmäiset loisteaineelliset postimerkit otettiin käyttöön vuonna 1959 postinlajittelukoneiden tunnisteiksi.[14] Niistä on monia muunnelmia ympäri maailmaa, joissa on eri määriä loisteainetta.[15] Postimerkkejä kerätään joskus sen mukaan, onko niissä loisteainetunniste tai onko ne tulostettu luminoivalle paperille vai eikö.

RadioluminesenssiMuokkaa

Pääartikkeli: Radioluminesenssi

Sinkkisulfidiloisteaineita on käytetty radioaktiivisten aineiden kanssa, joissa loisteaine viritettiin alfa- ja beetahajoavilla isotoopeilla, jotta saatiin hohtavaa maalia kellotauluihin ja kojeiden säätimiin. Radium-228:a ja Radium-226:tta käytettiin vuosina 1913-1950 aktivoimaan hopealla seostetusta sinkkisulfidista (ZnS:Ag) valmistettuja loisteaineita, jotka loistivat vihertävinä. Loisteaine ei sopi käytettäväksi 25 mg/cm² paksumpina kerroksina, koska muuten valon itseabsorptiosta tulee ongelma. Sinkkisulfidin kidehilan rakenne kuitenkin heikkenee, mikä johtaa kirkkauden vähenemiseen huomattavasti nopeammin kuin radium ehtyy. Ernest Rutherford käytti ZnS:Ag:lla pinnoitettuja spintariskooppien näyttöjä tutkiessaan atomiydintä.

Kuparilla seostettu sinkkisulfidi (ZnS:Cu) on yleisimmin käytetty loisteaine, ja se tuottaa sinivihreää valoa. Kuparilla ja magnesiumilla seostettu sinkkisulfidi (ZnS:Cu,Mg) tuottaa keltaoranssia valoa.

Tritiumia käytetään säteilylähteenä myös monenlaisissa tritiumin valaisua hyödyntävissä tuotteissa.

ElektroluminesenssiMuokkaa

Pääartikkeli: Elektroluminesenssi

Elektroluminesenssia voidaan hyödyntää valonlähteissä. Ne säteilevät yleensä laajalle alueelle, joten ne sopivat nestekidenäyttöjen taustavaloiksi. Loisteaineen viritystila saadaa yleensä aikaan korkean intensiteetin sähkökentän sovelluksella, yleensä soveliaan taajuuden kanssa. Nykyisin elektroluminesenssivalonlähteiden käyttö on vähenemässä, mikä johtuu niiden suhteellisen lyhyistä käyttöi'istä.

ZnS:Cu oli ensimmäinen aine, joka käytti onnistuneesti elektroluminesenssia. Georges Destriau kokeili sitä vuonna 1936 Marie Curien laboratorioissa, Pariisissa.

Jauhe- tai vaihtovirtaelektroluminesenssia käytetään mononissa taustavaloissa ja yövaloissa. Monet yritykset myyvät brändättyjä EL-tuotteita kuten joissakin Timex-kelloissa käytettyä IndiGlota tai "Valoteippiä", joka on toinen tuotenimi elektroluminoivissa valosuikaleissa käytettäville materiaaleille. Apollo-avaruusohjelmalla on annettu tunnustus, että se on ollut ensimmäinen merkityksekäs EL-taustavalojen ja -valaistuksen käyttökohde.[16]

Valkoiset loistedioditMuokkaa

Valkoiset loistediodit ovat yleensä sinisiä indiumgalliumnitridiledejä, jotka on pinnoitettu sopivalla aineella. Usein käytetään Cerium(III):lla seostettua yttriumalumiinigranaattia (YAG:Ce3+ tai Y3Al5O12:Ce3+), joka imee sinisen valon ja säteilee vihertävästä valosta punertavaan, josta suurin osa on keltaista. Tämä keltainen säteily tuottaa yhdessä sinisen säteilyn kanssa valkoista valoa, joka voidaan muokata värilämpötilaltaan lämpimän kellertäväksi tai kylmän sinertäväksi valkoiseksi. Vaaleankeltaista säteilyä voi säätää korvaamalla cerium muilla harvinaisilla maatmetalleilla kuten terbiumilla ja gadoliniumilla, ja sävyä voi muuttaa vielä enemmän korvaamalla YAG:n alumiini galliumilla kokonaan tai osittain. Tässä menetelmässä ei käytetä fosforenssia, vaan keltainen valo tuotetaan tuikemenetelmällä, jossa jälkiloisteen täydellinen puute on eräs menetelmän tunnuspiirre.

Jotkin harvinaisilla maametalleilla seostetut SiAlONit ovat fotoluminoivia, ja niitä voi käyttää loisteaineina. Europium(II):lla seostettu β-SiAlON absorboi UV-valoa ja näkyvää valoa ja emittoi voimakkasta ja laajakaistaista valoa. Sen luminanssi ja väri eivät muutu huomattavasti lämpötilan mukaan, koska sillä on lämpötilastabiili kiderakenne. Sillä on hyvät mahdollisuudet loisteaineen vihreänä muunnoksena valkoisille loistediodeille. On olemassa myös keltainen muunnos (α-SiAlON).[17] Valkoisissa ledeissä käytetään sinistä loistediodia joko keltaisen loisteaineen tai vihreän, ja keltaisen SiAlON-loisteaineen ja punaisen CaAlSiN3-pohjaisen loisteaineen kanssa.[18][19][20]

Valkoisia ledejä voi valmistaa myös pinnoittamalla lähes UV-valoa säteilevä loistediodi korkean hyötysuhteen europiumiin pohjautuvalla sinistä ja punaista valoa säteilevillä loisteaineilla ja vihreänä säteilevällä alumiinilla seostetulla sinkkisulfidilla. Tämä menetelmä on vastaava kuin loisteputken toimintatapa.

Joissakin uudemmissa valkoisissa loistediodeissa käytetään keltaista ja sinistä säteilijää sarjassa, jolloin lähestytään valkoista. Tätä tekniikkaa on käytetty joissakin Motorolan puhelimissa kuten BlackBerryssä ja ledivaloissa, ja alkuperäisessä versiossa säteilijät pinottiin käyttäen galliumnitridiä, piikarpidia ja indiumgaliumfosfidia, mutta myöhemmin sen havaittiin murtuvan korkeilla käyttövirroilla.

Monia yleisvalaistuksen valkoisia loistediodeja voi käyttää tiedonvälityksessä, esim. järjestelmissä, jotka muuntavat ledin toimimaan vilkkuvalona.[21]

KuvaputketMuokkaa

 
Yleisen kuvaputken sinisen, punaisen ja vihreän loisteaineen spektrit

Kuvaputket tuottavat lähetteen synnyttämiä valokuvioita tyypillisesti pyöreässä tai suorakulmaisessa muodossa. Kookkaita kuvaputkia käytettiin mustavalkoisissa kotitelevisioissa, jotka yleistyivät 1950-luvulla, sekä ensimmäisen sukupolven väri-TV:issä ja ensimmäississä tietokonenäytöissä. Niitä käytettiin laajasti myös tieteen ja tekniikan kojeissa, kuten oskilloskoopeissa, yleensä yksivärisen loisteaineen kanssa (yleensä vihreää). Tälläisten käyttökohteiden loisteaineilla on usein pitkä jälkiloiste, joka parantaa kuvan pysyvyyttä.

Loisteaineet voidaan kiinnittää joko ohutkalvolle tai erillisinä hiukkasina, jauhettuna pinnalle. Ohutkalvojen käyttöikä on pidempi ja kuvatarkkuus parempi, mutta niiden kirkkaus on pienempi ja hyötysuhde huonompi kuin jauhemaisilla. Tämä johtuu ohutkalvon useista sisäisistä heijastumisista, jotka siroavat emittoituvaa valoa.

Valkoinen (mustavalkokuvaputkessa): Sinkkikadmiumsulfidin ja sinkkisulfidihopean seos, ZnS:Ag+(Zn,Cd)S:Ag, on valkoinen P4-loisteaine, jota käytetään mustavalkotelevisioiden kuvaputkissa. Keltaisten ja sinisten loisteaineiden seokset ovat tavallisia, mutta myös punaisen, vihreän ja sinisen seosta tai pelkkää valkoista voidaan käyttää.

Punainen: Yttriumoksidisulfidia yhdessä europium-aktivaattorin kanssa käytetään punaisena loisteaineena värillisissä kuvaputkissa. Väri-TV:n kehityksessä meni pitkään punaisen loisteaineen etsimisen vuoksi. Ensimmäinen punaisena säteilevä, harvinaisista maametalleista valmistettu loisteaine, YVO4:Eu3+, tuli markkinoille väritelevisioiden pääväriksi vuonna 1964, ja sen kehittivät Levine ja Palilla.[22]Sitä käytettiin yhden kiteen muodossa erinomaisena polarisaattorina ja laseraineena.[23]

Keltainen: Sinkkikadmiumsulfidi, (Zn,Cd)S:Ag, tuottaa vahvankeltaista valoa, kun sitä sekoitetaan kadmiumsulfidiin.

Vihreä: Sinkkisulfidin ja kuparin yhdistelmä ZnS:Cu eli P31-loisteaine tuottaa vihreää valoa, jonka huippu on 531 nm ja jälkiloiste pitkä.

Sininen: Kun sinkkisulfidiin lisätään muutama miljoonasosa hopeaa (ZnS:Ag), ja sitä viritetään elektroneilla, se tuottaa sinisen loisteen, jonka huippu on 450 nm, ja sillä on pitkä 200 nanosekunnin jälkihehku. Se tunnetaan P22B-loisteaineena. Sinkkisulfidihopea on yhä yksi hyötysuhteeltaan parhaista kuvaputkien loisteaineista, joissa sitä käytetään sinisenä loisteaineena.

Loisteaineet ovat yleensä huonoja sähkönjohteita. Tällöin ruudulle voi varastoitua jäännösvarausta, joka kasvattaa tehokkaasti törmäävien elektronien energiaa sähköstaattisesta hylkimisestä johtuen. Ongelman poistamiseksi loisteaineiden ylle voidaan laittaa ohut alumiinikerros (noin 100 nm). Se tehdään yleensä tyhjiöhaihdutuksella ja yhdistetään johtavaan kerrokseen putken sisällä. Lisäksi kerros heijastaa loisteaineen valoa haluttuun suuntaan ja suojaa loisteainetta epätäydellisen tyhjiön aiheuttamalta ionipommituksella.

Sävykkyyttä voi kasvattaa monin tavoin ympäristön valon aiheuttaman kuvan heikkenemisen vähentämiseksi. Sen lisäksi, että ruudun käyttämättömillä alueilla on musta maski, värinäyttöjen loisteaineen hiukkaset on pinnoitettu sopivanvärisillä väriaineilla. Esimerkiksi punaiset loisteaineet pinnoitetaan rauta(III)oksidilla (korvasi entisen Cd(s,Se):n kadmiumin myrkyllisyyden vuoksi), ja siniset loisteaineet voidaan pinnoittaa merensinisellä CoO·nAl2O3:lla tai ultramariinilla (Na8Al6Si6O24S2). ZnS:Cu:iin pohjautuvia vihreitä loisteaineita ei ole pinnoitettu kellertävän värinsä vuoksi.[2]

Mustavalkotelevisioiden kuvaputketMuokkaa

Mustavalkotelevisioissa tarvitaan loisteainetta, jonka säteilemä valo on lähellä valkoista. Yleensä käytetään loisteaineiden seoksia.

Yleisin seos on ZnS:Ag+(Zn,Cd)S:Cu,Al, jossa on sinistö ja keltaista. ZnS:Ag+(Zn,Cd)S:Ag:ssä on myös sinistä ja keltaista loisteainetta ja ZnS:Ag+ZnS:Cu,Al+Y2O2S:Eu3+:ssa sinistä, vihreää ja punaista (ei sisällä kadmiumia ja hyötysuhteeltaan huono). Värisävyn voi asettaa komponenttien suhdelukujen avulla.

Koska seoksissa on eri loisteaineiden erillisiä hiukkasia, niiden tuottava kuva ei ole aina sulavaa. Yksittäinen valkoisena säteilevä loisteaine (Zn,Cd)S:Ag,Au,Al selviytyy tästä ongelmasta. Sitä käytetään vain todella pienissä ruuduissa, koska sen hyötysuhde on huono.

Ruudut päällystetään loisteaineella yleensä sedimentointipinnoitusta käyttäen, jossa hiukkasten annetaan asettua pinnalle ratkaisusta riippuen.[24]

Värilliset kuvaputket suppeilla sävyilläMuokkaa

On muutama vaihtoehto näyttää värikuvaa suppeilla värisävyillä.

Penetron-putkissa on erivärisiä loisteaineita, jotka on kerrostettu ja erotettu toisistaan eristeellä. Elektronien energiaan vaikuttamiseksi käytetään kiihdytysjännitettä. Matalaenergiset elektronit absorboituvat ylimmän kerroksen loisteaineeseen, ja korkeampienergiset menevät läpi ja absorboituvat alempiin kerroksiin. Tällöin näkyy joko ensimmäinen väri tai ensimmäisen ja toisen värin sekoitus. Näytön, jossa on punaisen ulompi kerros ja vihreä sisempi kerros, kiihdytysjännitteen muuttamisella voidaan tuottaa värit punaisesta oranssin ja keltaisen kautta vihreään.

Toinen tapa on käyttää kahden erilaisen loisteaineen seosta. Toisen kirkkaus on suoraan verrannollinen elektronin vuohon, kun taas toisen kirkkaus kyllästyy korkeammissa voissa, jolloin loisteaine ei säteile yhtään enempää valoa riippumatta siihen törmäävien elektronien määrästä. Molemmat loisteaineet emittoivat yhdessä matalissa voissa, kun taas korkeammissa voissa kyllästymättömän loisteaineen kirkkaus alkaa hallita, jolloin väriyhdistelmä muuttuu.[24]

Tällaisten näyttöjen kuvatarkkuus voi olla korkea, koska niissä ei ole kaksiulotteista rakennetta kuten monivärikuvaputken loisteaineissa. Niiden sävyt ovat kuitenkin hyvin rajalliset. Niitä käytettiin mm. joissakin vanhoissa sotilastutkanäytöissä

Väritelevisioiden kuvaputketMuokkaa

Värikuvaputkien loisteaineilla pitää olla korkeampi sävykkyys ja kuvatarkkuus kuin mustavalkoisilla. Elektronisuihkujen energiatiheys on noin satakertainen verrattuna mustavalkoisiin kuvaputkiin. Elektroneiden osumat tarkennetaan noin 0,2 mm läpimitalle mustavalkoisen kuvaputken 0,6 mm asemesta. Sen takia elektronisäteilytyksen heikkenemisen vaikutukset ovat voimakkaampia.

Värillisessä kuvaputkessa tarvitaan kolmea eri loisteainetta, jotka lähettävät punaista, vihreää ja sinistä valoa, ja jotka kuvioidaan ruudulle. Värien tuottamiseen käytetään kolmea erillistä elektronitykkiä.

Loisteaineiden koostumus muuttuivat aikojen saatossa, kun parempia loisteaineita kehitettiin, ja kadmiumin käyttöä piti vähentää ja myöhemmin lopettaa kokonaan ympäristöhuolten vuoksi. (Zn,Cd)S:Ag,Cl korvattiin (Zn,Cd)S:Cu,Al:llä, jonka kadmium/sinkkipitoisuus oli pienempi, ja sen jälkeen kadmiumittomalla ZnS:Cu,Al:llä.

Sininen loisteaine pysyi yleensä muuttumattomana: hopealla seostettuna sinkkisulfidina. Vihreänä loisteaineena käytettiin alun perin mangaanilla seostettua sinkkisilikaattia, sitten kadmiumsinkkisulfidia hopea-aktivaattorilla, sen jälkeen pienemmän kadmiumpitoisuuden seosta kupari-alumiiniaktiivaattorilla, ja lopuksi vastaavaa kadmiumitonta muunnelmaa. Punainen loisteaine muuttui eniten: se oli ensin sinkkifosfaattia mangaaniaktivaattorilla, sen jälkeen kadmiumsinkkisulfidia hopea-aktivaattorilla, sitten europium(III)-aktivoiduilla loisteaineilla: ensin yttriumvanadaatti-matriisilla, sen jälkeen yttriumoksidilla ja nykyisin yttriumoksisulfidilla. Loisteaineiden kehitys oli siis:

  • ZnS:Ag – Zn2SiO4:Mn – Zn3(PO4)2:Mn
  • ZnS:Ag – (Zn,Cd)S:Ag – (Zn,Cd)S:Ag
  • ZnS:Ag – (Zn,Cd)S:Ag – YVO4:Eu3+
  • ZnS:Ag – (Zn,Cd)S:Cu,Al – Y2O2S:Eu3+ or Y2O3:Eu3+
  • ZnS:Ag – ZnS:Cu,Al or ZnS:Au,Cu,Al – Y2O2S:Eu3+[24]

ProjektiotelevisiotMuokkaa

Projektiotelevisioissa, joiden säteiden tehotiheys voi olla kaksi suuruusluokkaa suurempi kuin tavallisissa kuvaputkissa, on käytetty joitakin erilaisia loisteaineita.

Sinisenä värinä käytettiin ZnS:Ag,Cl:ää, joka kuitenkin kyllästyy. (La,Gd)OBr:Ce,Tb3+:aa voidaan käyttää vaihtoehtona, joka on suuraviivaisempi suurissa energiatiheyksissä.

Vihreänä käyteään Gd2O2Tb3+:aa terbium-aktivaattorilla. Sen väripuhtaus ja kirkkaus on sinkkisulfidia huonompia alhaisilla viritystiheyksillä, mutta se käyttäytyy suoraviivaisesti korkeissa viritysenergiatiheyksissä, kun taas sinkkisulfidi kyllästyy. Sekin kuitenkin kyllästyy, joten sitä voidaan korvata osin Y3Al5O12:Tb3+:lla tai Y2SiO5:Tb3+:lla. LaOBr:Tb3+ on kirkasta mutta vedelle altista, heikkenemiseen taipuvaista ja sen kiteiden esteiden rakenne on levymäinen. Nämä ongelmat on ratkaistu, joten sen käyttö kasvaa aineen korkeamman lineaarisuuden vuoksi.

Punaisena loisteaineena käytetään Y2O2S:Eu3+:aa.[24]

Loisteaineiden tyypitMuokkaa

Standard phosphor types[25][26]
Lyhenne Koostumus Väri Aallonpituus Huipun leveys Pysyvyys Käyttö Muuta
P1, GJ Zn2SiO4:Mn (Willemiitti) vihreä 528 nm 40 nm[27] 1-100 ms kuvaputket, valaistus oskilloskoopit ja yksiväriset tietokonenäytöt
P2 ZnS:Cu(Ag)(B*) sinisestä vihreään 543 nm pitkä kuvaputket oskilloskoopit
P3 Zn8:BeSi5O19:Mn keltainen 602 nm keskipitkä, 13 ms kuvaputket meripihkanväriset yksiväriset tietokonenäytöt
P4 ZnS:Ag+(Zn,Cd)S:Ag valkoinen 565,540 nm lyhyt kuvaputket mustavalko-TV:iden kuvaputket ja näyttöputket
P4 (Ei Cadmiumia) ZnS:Ag+ZnS:Cu+Y<sub id="mwAb4">2</sub>O<sub id="mwAb8">2</sub>S:Eu valkoinen lyhyt kuvaputket mustavalko-TV:iden kuvaputket ja näyttöputket, kadmiumiton
P5 sininen 430 nm erittäin lyhyt kuvaputket filminauhoissa
P6 valkoinen 565,460 nm lyhyt kuvaputket
P7 (Zn,Cd)S:Cu Sininen keltaisella jälkiloisteella 558,440 nm pitkä kuvaputket tutkien PPI-näytöt, vanhat EKG-näytöt
P10 KCl vihreä pitkä tumman jäljen kuvaputket Tutkanäytöt, muuttuu kuultavan valkoisesta tummaan magentaan, pysyy samana kunnes pyyhitään lämmöllä tai infrapunavalolla
P11, BE ZnS:Ag,Cl or ZnS:Zn sininen 460 nm 0.01-1 ms kuvaputket, tyhjiöfluore-senssinäytöt näyttöputket ja tyhjiöfluoresenssi-näytöt
P12 Zn(Mg)F2:Mn oranssi 590 nm keskipitkä tai pitkä kuvaputket tutkat
P13 MgSi2O6:Mn punaoranssi 640 nm keskipitkä kuvaputket FSS-lukijat ja valokuvaus
P14 sininen oranssilla jälkiloisteella keskipitkä tai pitkä kuvaputket tutkien PPI-näytöt, vanhat EKG-näytöt
P15 ZnO:Zn sinisestä vihreään 504,391 nm äärimmäisen lyhyt kuvaputket televisiot FSS-pyyhkäisyllä
P16 CaMgSi2O6:Ce sinivioletti 380 nm erittäin lyhyt kuvaputket FSS-lukijat ja valokuvaus
P17 ZnO,ZnCdS:Cu sinisestä keltaiseen 504,391 nm sinisellä lyhyt, keltaisella pitkä kuvaputket
P18 CaMgSi2O6:Ti, BeSi2O6:Mn valkoinen 545,405 nm keskipitkästä lyhyeen kuvaputket
P19, LF (KF,MgF2):Mn oranssista keltaiseen 590 nm pitkä kuvaputket tutkanäytöt
P20, KA (Zn,Cd)S:Ag or (Zn,Cd)S:Cu keltaisesta vihreään 555 nm 1–100 ms kuvaputket näyttöputket
P21 605 nm kuvaputket Allen B DuMont Laboratoriesin rekisteröimä
P22R Y2O2S:Eu+Fe2O3 punainen 611 nm lyhyt kuvaputket televisioiden punaiset loisteaineet
P22G ZnS:Cu,Al vihreä 530 nm lyhyt kuvaputket televisioiden vihreät loisteaineet
P22B ZnS:Ag+Co-on-Al2O3 sininen lyhyt kuvaputket televisioiden siniset loisteaineet
P23 valkoinen 575,460 nm lyhyt kuvaputket United States Radium Corporationin rekisteröimä
P24, GE ZnO:Zn vihreä 505 nm 1–10 µs tyhjiöfluore-senssinäytöt Tyhjiöfluoresenssi-näyttöjen yleisin loisteaine[28]
P25 CaSi2O6:Pb:Mn oranssi 610 nm keskipitkä kuvaputket sotilasnäytöt - 7UP25 kuvaputket
P26, LC (KF,MgF2):Mn oranssi 595 nm pitkä kuvaputket tutkanäytöt
P27 ZnPO4:Mn punaoranssi 635 nm keskipitkä kuvaputket värikuvaputki-TV:iden huolto
P28, KE (Zn,Cd)S:Cu,Cl keltainen keskipitkä kuvaputket näyttöputket
P31, GH ZnS:Cu or ZnS:Cu,Ag kellertävästä

vihreään

0.01-1 ms kuvaputket oskilloskoopit
P33, LD MgF2:Mn oranssi 590 nm alle 1 sekunti kuvaputket tutkanäytöt
P34 sinivihreä eittäin pitkä kuvaputket
P35 ZnS,ZnSe:Ag sinivalkoinen 455 nm keskipitkästä lyhyeen kuvaputket Ortokromaattisten filmimateriaalien fotograafinen kirjaaminen
P38, LK (Zn,Mg)F2:Mn oranssista keltaiseen 590 nm pitkä kuvaputket tutkanäytöt
P39, GR Zn2SiO4:Mn,As vihreä 525 nm pitkä kuvaputket näyttöputket
P40, GA ZnS:Ag+(Zn,Cd)S:Cu valkoinen pitkä kuvaputket näyttöputket
P43, GY Gd<sub id="mwAyA">2</sub>O<sub id="mwAyE">2</sub>S:Tb keltaisesta vihreään 545 nm keskipitkä kuvaputket Näyttöputket, EPID-laitteet, joita käytetään syövän hoidossa sädehoidon lineaarikiihdytti-missä
P45, WB Y2O2S:Tb valkoinen 545 nm lyhyt kuvaputket etsimet
P46, KG Y<sub id="mwAzk">3</sub>Al<sub id="mwAzo">5</sub>O<sub id="mwAzs">12</sub>:Ce vihreä 530 nm erittäin lyhyt kuvaputket Sädeindeksiputket
P47, BH Y<sub id="mwA0g">2</sub>SiO<sub id="mwA0k">5</sub>:Ce sininen 400 nm erittäin lyhyt kuvaputket Sädeindeksiputket
P53, KJ Y<sub id="mwA1U">3</sub>Al<sub id="mwA1Y">5</sub>O<sub id="mwA1c">12</sub>:Tb keltaisesta vihreään 544 nm lyhyt kuvaputket projektioputket
P55, BM ZnS:Ag,Al sininen 450 nm lyhyt kuvaputket projektioputket
ZnS:Ag sininen 450 nm kuvaputket
ZnS:Cu,Al or ZnS:Cu,Au,Al vihreä 530 nm kuvaputket
(Zn,Cd)S:Cu,Cl+(Zn,Cd)S:Ag,Cl valkoinen kuvaputket
Y<sub id="mwA4o">2</sub>SiO<sub id="mwA4s">5</sub>:Tb vihreä 545 nm kuvaputket projektioputket
Y2OS:Tb vihreä 545 nm kuvaputket näyttöputket
Y3(Al,Ga)5O12:Ce vihreä 520 nm lyhyt kuvaputket Sädeindeksiputket
Y3(Al,Ga)5O12:Tb keltaisesta vihreään 544 nm lyhyt kuvaputket projektioputket
InBO<sub id="mwA7w">3</sub>:Tb keltaisesta vihreään 550 nm kuvaputket
InBO3:Eu keltainen 588 nm kuvaputket
InBO3:Tb+InBO3:Eu meripihka kuvaputket tietokonenäytöt
InBO3:Tb+InBO3:Eu+ZnS:Ag valkoinen kuvaputket
(Ba,Eu)Mg2Al16O27 sininen valaistus kolmiväriset loisteputket
(Ce,Tb)MgAl11O19 vihreä 546 nm 9 nm valaistus Kolmiväriset loisteputket[27]
BAM BaMgAl10O17:Eu,Mn sininen 450 nm valaistus, näytöt Kolmiväriset loisteputket
BaMg2Al16O27:Eu(II) sininen 450 nm 52 nm valaistus Kolmiväriset loisteputket[27]
BAM BaMgAl10O17:Eu,Mn sinisestä vihreään 456 nm,514 nm valaistus
BaMg2Al16O27:Eu(II),Mn(II) sinisestä vihreään 456 nm, 514 nm 50 nm 50%[27] valaistus
Ce0.67Tb0.33MgAl11O19:Ce,Tb vihreä 543 nm valaistus kolmiväriset loisteputket
Zn2SiO4:Mn,Sb2O3 vihreä 528 nm valaistus
CaSiO<sub id="mwBFQ">3</sub>:Pb,Mn oranssista vaaleanpunai-seen 615 nm 83 nm[27] valaistus
CaWO4 (Scheeliitti) sininen 417 nm valaistus
CaWO4:Pb sininen 433 nm/466 nm 111 nm valaistus Laaja kaistanleveys[27]
MgWO<sub id="mwBHs">4</sub> vaaleansininen 473 nm 118 nm valaistus Laaja kaistanleveys, ylellinen seoksen osa[27]
(Sr,Eu,Ba,Ca)5(PO4)3Cl sininen valaistus kolmiväriset loisteputket
Sr5Cl(PO4)3:Eu(II) sininen 447 nm 32 nm[27] valaistus
(Ca,Sr,Ba)3(PO4)2Cl2:Eu sininen 452 nm valaistus
(Sr,Ca,Ba)10(PO4)6Cl2:Eu sininen 453 nm valaistus kolmiväriset loisteputket
Sr<sub id="mwBL4">2</sub>P<sub id="mwBL8">2</sub>O<sub id="mwBMA">7</sub>:Sn(II) sininen 460 nm 98 nm valaistus Laaja kaistanleveys, ylellinen seoksen osa[27]
Sr6P5BO20:Eu sinisestä vihreään 480 nm 82 nm[27] valaistus
Ca5F(PO4)3:Sb sininen 482 nm 117 nm valaistus Laaja kaistanleveys[27]
(Ba,Ti)2P2O7:Ti sinisestä vihreään 494 nm 143 nm valaistus Laaja kaistanleveys, ylellinen seoksen osa[27]
3Sr<sub id="mwBPc">3</sub>(PO<sub id="mwBPg">4</sub>)<sub id="mwBPk">2</sub>.SrF<sub id="mwBPs">2</sub>:Sb,Mn sininen 502 nm valaistus
Sr5F(PO4)3:Sb,Mn sinisestä vihreään 509 nm 127 nm valaistus Laaja kaistanleveys[27]
Sr5F(PO4)3:Sb,Mn sinisestä vihreään 509 nm 127 nm valaistus Laaja kaistanleveys[27]
LaPO<sub id="mwBSM">4</sub>:Ce,Tb vihreä 544 nm valaistus kolmiväriset loisteputket
(La,Ce,Tb)PO4 vihreä valaistus kolmiväriset loisteputket
(La,Ce,Tb)PO4:Ce,Tb vihreä 546 nm 6 nm valaistus kolmiväriset loisteputket[27]
Ca<sub id="mwBUU">3</sub>(PO<sub id="mwBUY">4</sub>)<sub id="mwBUc">2</sub>.CaF2:Ce,Mn keltainen 568 nm valaistus
(Ca,Zn,Mg)3(PO4)2:Sn oranssista vaaleanpunai-seen 610 nm 146 nm valaistus Laaja kaistanleveys, seoksen osa[27]
(Zn,Sr)3(PO4)2:Mn oranssista punaiseen 625 nm valaistus
(Sr,Mg)3(PO4)2:Sn oranssista vaaleanpuner-tavan valkoiseen 626 nm 120 nm loisteputket Laaja kaistanleveys, ylellinen seoksen osa[27]
(Sr,Mg)3(PO4)2:Sn(II) oranssista punaiseen 630 nm loisteputket
Ca5F(PO4)3:Sb,Mn 3800K loisteputket Kevyenvalkoinen seos[27]
Ca5(F,Cl)(PO4)3:Sb,Mn kylmän tai lähpimän valkoinen loisteputket 2600-9900 K, todella suuritehoisille lampuille[27]
(Y,Eu)2O3 punainen valaistus kolmiväriset loisteputket
Y2O3:Eu(III) punainen 611 nm 4 nm valaistus kolmiväriset loisteputket[27]
Mg4(F)GeO6:Mn punainen 658 nm 17 nm suurpaine-elohopea-lamput [27]
Mg4(F)(Ge,Sn)O6:Mn punainen 658 nm valaistus
Y(P,V)O4:Eu oranssista punaiseen 619 nm valaistus
YVO4:Eu oranssista punaiseen 619 nm suurpaine-elohopea- ja monimetalli-lamput
Y2O2S:Eu punainen 626 nm valaistus
3.5 MgO · 0.5 MgF2 · GeO2 :Mn punainen 655 nm valaistus 3.5 MgO · 0.5 MgF<sub id="mwBg0">2</sub> · GeO<sub id="mwBhE">2</sub> :Mn
Mg5As2O11:Mn punainen 660 nm suurpaine-elohopea-lamput 1960-luvulla
SrAl2O7:Pb ultravioletti 313 nm lääketieteel-liset erikois-loisteputket UV
CAM LaMgAl11O19:Ce ultravioletti 340 nm 52 nm mustavalo-loisteputket UV
LAP LaPO4:Ce ultravioletti 320 nm 38 nm tieteelliset UV-lamput UV
SAC SrAl12O19:Ce ultravioletti 295 nm 34 nm valaistus UV
SrAl11Si0.75O19:Ce0.15Mn0.15 vihreä 515 nm 22 nm valaistus Monistuskoneiden yksiväriset lamput[29]
BSP BaSi2O5:Pb ultravioletti 350 nm 40 nm valaistus UV
SrFB2O3:Eu(II) ultravioletti 366 nm valaistus UV
SBE SrB4O7:Eu ultravioletti 368 nm 15 nm valaistus UV
SMS Sr2MgSi2O7:Pb ultravioletti 365 nm 68 nm valaistus UV
MgGa2O4:Mn(II) sinisestä vihreään valaistus Näyttöjen taustavalot

Erilaisia loisteaineitaMuokkaa

Eräitä muita kaupallisia loisteaineita, joita käytetään röntgennäytöissä, neutroni-ilmaisimissa, alfahiukkasten tuikelevyissä, jne., ovat:

  • Gd2O2S:Tb (P43), vihreä (huippu: 545 nm), 1,5 ms heikkeneminen kymmenesosaan, matala jälkiloiste, koskea röntgensäteilyn absorptio, röntgensäteille, neutroneille ja gammasäteilylle
  • Gd2O2S:Eu, punainen (627 nm), 850 µs heikkeneminen, jälkiloisteellinen, korkea röntgensäteilyn absorptio, röntgensäteille, neutroneille ja gammasäteilylle
  • Gd2O2S:Pr, vihreä (513 nm), 7 µs heikkeneminen, ei jälkiloistetta, korkea röntgensäteilyn absorptio, röntgensäteille, neutroneille ja gammasäteilylle
  • Gd2O2S:Pr,Ce,F, vihreä (513 nm), 4 µs heikkeneminen, ei jälkiloistetta, korkea röntgensäteilyn absorptio, röntgensäteille, neutroneille ja gammasäteilylle
  • Y2O2S:Tb (P45), valkoinen (545 nm), 1,5 ms heikkeneminen, matala jälkiloiste, matalaenergisille röntgensäteille
  • Y2O2S:Eu (P22R), punainen (627 nm, 850 µs heikkeneminen, jälkiloisteellinen, matalaenergisille röntgensäteille
  • Y2O2S:Pr, valkoinen (513 nm), 7 µs heikkeneminen, ei jälkiloistetta, mataenergisille röntgensäteille
  • Zn(0.5)Cd(0.4)S:Ag (HS), vihreä (560 nm), 80 µs heikkeneminen, jälkiloisteellinen, tehokas matalan erotuskyvyn röntgensäteille
  • Zn(0.4)Cd(0.6)S:Ag (HSr), punainen (630 nm), 80 µs heikkeneminen, jälkiloisteellinen, tehokas matalan erotuskyvyn röntgensäteille
  • CdWO4, sininen (475 nm), 28 µs heikkeneminen, ei jälkiloistetta, röntgen- ja gammasäteilyä vahvistava loisteaine
  • CaWO4, sininen (410 nm), 20 µs heikkeneminen, ei jälkiloistetta, röntgensäteilyä vahvistava loisteaine
  • MgWO4, valkoinen (500 nm), 80 µs heikkeneminen, ei jälkiloistetta, vahvistava loisteaine
  • Y2SiO5:Ce (P47), sininen (400 nm), 120 ns heikkeneminen, ei jälkiloistetta, elektroneille, sopii valonvahvistimiin
  • YAlO3:Ce (YAP), sininen (370 nm), 25 ns heikkeneminen, ei jälkiloistetta, elektroneille, sopii valonvahvistimiin
  • Y3Al5O12:Ce (YAG), vihreä (550 nm), 70 ns heikkeneminen, ei jälkiloistetta, elektroneille, sopii valonvahvistimiin
  • Y3(Al,Ga)5O12:Ce (YGG), vihreä (530 nm), 250 ns heikkeneminen, matala jälkiloiste, elektroneille, sopii valonvahvistimiin
  • CdS:In, vihreä (525 nm), <1 ns heikkeneminen, ei jälkiloistetta, huippunopea, elektroneille
  • ZnO:Ga, sininen (390 nm), <5 ns heikkeneminen, ei jälkiloistetta, huippunopea, elektroneille
  • ZnO:Zn (P15), sininen (495 nm), 8 µs heikkeneminen, ei jälkiloistetta, matalaenergisille elektroneille
  • (Zn,Cd)S:Cu,Al (P22G), vihreä (565 nm), 35 µs heikkeneminen, matala jälkiloiste, elektroneille
  • ZnS:Cu,Al,Au (P22G), vihreä (540 nm), 35 µs heikkeneminen, matala jälkiloiste, elektroneille
  • ZnCdS:Ag,Cu (P20), vihreä (530 nm), 80 µs heikkeneminen, matala jälkiloiste, elektroneille
  • ZnS:Ag (P11), sininen (455 nm), 80 µs heikkeneminen, matala jälkiloiste, alfahiukkasille ja elektroneille
  • antraseeni, sininen (447 nm), 32 ns heikkeneminen, ei jälkiloistetta, alfahiukkasille ja elektroneille
  • muovi (EJ-212), sininen (400 nm), 2,4 ns heikkeneminen, ei jälkiloistetta, alfahiukkasille ja elektroneille
  • Zn2SiO4:Mn (P1), vihreä (520 nm), heikkenee minuuteissa, pitkä jälkiloiste, röntgensäteille
  • ZnS:Cu (GS), vihreä (520 nm), heikkenee minuuteissa, pitkä jälkiloiste, röntgensäteille
  • NaI:Tl, röntgensäteille, alfahiukkasille ja elektroneille
  • CsI:Tl, vihreä (545 nm), 5 µs heikkeneminen, jälkiloisteellinen, röntgensäteille, alfahiukkasille ja elektroneille
  • 6LiF/ZnS:Ag (ND), sininen (455 nm), 80 µs heikkeneminen, termisille neutroneille
  • 6LiF/ZnS:Cu,Al,Au (NDg), vihreä (565 nm), 35 µs heikkeneminen, neutroneille
  • Cerium-seostettu YAG-loisteaine, keltainen, Käytetään valkoisissa loistediodeissa muuttamaan sinistä valkoiseksi valoksi, jolla on laaja spektri.

Katso myösMuokkaa

ViitteetMuokkaa

  1. The Shocking History of Phosphorus. Macmillan, 2000. ISBN 978-0-330-39005-7.
  2. a b c d e f g Advances in electronics and electron physics. Academic Press. ISBN 978-0-12-014679-6. Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; nimi ”advelectr” on määritetty usean kerran eri sisällöillä Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; nimi ”advelectr” on määritetty usean kerran eri sisällöillä
  3. Moine, B: On phosphor degradation mechanism: thermal treatment effects. Journal of Luminescence, 2005. doi:10.1016/j.jlumin.2004.09.119. Bibcode:2005JLum..113..199B.
  4. Lakshmanan, p. 171.
  5. Fukasawa, Takayuki: Lifetime Improvement of BaMgAl10O17:Eu2+ Phosphor by Hydrogen Plasma Treatment, 2009. doi:10.1143/JJAP.48.092303. Bibcode:2009JaJAP..48i2303T.
  6. Hillie, K. T.: Degradation of Y2O3:Eu phosphor powders. Physica Status Solidi C, 2004. doi:10.1002/pssc.200404813. Bibcode:2004PSSCR...1.2366N.
  7. Sheu, Tong-Ji: Deep Traps and Mechanism of Brightness Degradation in Mn-doped ZnS Thin-Film Electroluminescent Devices Grown by Metal-Organic Chemical Vapor Deposition. Japanese Journal of Applied Physics, 1997. doi:10.1143/JJAP.36.2728. Bibcode:1997JaJAP..36.2728W.
  8. Lakshmanan, pp. 51, 76
  9. PPT presentation in Polish (Link to achieved version; Original site isn't available) Tubedevices.com. Arkistoitu 28.12.2013. Viitattu 15.12.2016.
  10. Hirosaki: Silicon-based oxynitride and nitride phosphors for white LEDs—A review. Sci. Technol. Adv. Mater., 2007. doi:10.1016/j.stam.2007.08.005. Bibcode:2007STAdM...8..588X. Malline:Open access
  11. Hirosaki: Fine yellow α-SiAlON:Eu phosphors for white LEDs prepared by the gas-reduction–nitridation method. Sci. Technol. Adv. Mater., 2007. doi:10.1016/j.stam.2007.09.003. Bibcode:2007STAdM...8..601L. Malline:Open access
  12. Kane, Raymond and Sell, Heinz (2001) Revolution in lamps: a chronicle of 50 years of progress, 2nd ed. The Fairmont Press.  ISBN 0-88173-378-4. Chapter 5 extensively discusses history, application and manufacturing of phosphors for lamps.
  13. Vacuum light sources — High speed stroboscopic light sources data sheet August 1958. Ferranti, Ltd.. Arkistoitu 20 September 2016. Viitattu 7 May 2017.
  14. SEEING PHOSPHOR BANDS on U.K. STAMPS Malline:Webarchive.
  15. Phosphor Bands Malline:Webarchive.
  16. Archived copy hq.nasa.gov. Arkistoitu 21.12.2016. Viitattu 12.2.2017.
  17. XTECH: Sharp to Employ White LED Using Sialon NIKKEI XTECH. Viitattu 10.1.2019. en
  18. Luminescence and temperature dependency of β-SiAlON phosphor. Samsung Electro Mechanics Co, 2010. http://www.science24.com/paper/15977 [{{{www}}} Artikkelin verkkoversio].
  19. Hideyoshi Kume, Nikkei Electronics. "Sharp to Employ White LED Using Sialon", Sep 15, 2009. Archived from the original on 2012-02-23. 
  20. New sialon phosphors and white LEDs. Oyo Butsuri, 2005. http://sciencelinks.jp/j-east/article/200602/000020060205A1031052.php [{{{www}}} Artikkelin verkkoversio].
  21. Frequency characteristics of modern LED phosphor materials. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2014. http://ntv.ifmo.ru/en/article/11192/chastotnye_harakteristiki_sovremennyh_svetodiodnyh_lyuminofornyh_materialov.htm [{{{www}}} Artikkelin verkkoversio].
  22. Palilla: A new, highly efficient red-emitting cathodoluminescent phosphor (YVO4:Eu) for color television. Applied Physics Letters, 1964. doi:10.1063/1.1723611. Bibcode:1964ApPhL...5..118L.
  23. Birnbaum: Highly efficient Nd:YVO4 diode-laser end-pumped laser. Applied Physics Letters, 1987. doi:10.1063/1.98500. Bibcode:1987ApPhL..51.1885F.
  24. a b c d Lakshmanan, p. 54.
  25. {{{Nimike}}}. {{{Julkaisija}}}. ISBN 978-0-8493-7560-6.
  26. Jankowiak: Cathode Ray Tube Phosphors bunkerofdoom.com. Arkistoitu 19 January 2013. Viitattu 1 May 2012. tarvitaan parempi lähde
  27. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u Osram Sylvania fluorescent lamps sylvania.com. Arkistoitu July 24, 2011. Viitattu 6.6.2009.
  28. VFD|Futaba Corporation futaba.co.jp.
  29. Lagos C (1974) "Strontium aluminate phosphor activated by cerium and manganese" Malline:US Patent