Fotoluminoforii sunt un grup de fosfori care luminesc atunci când sunt expuși la lumină. Ele stochează energia luminoasă acumulată și o eliberează atât direct în momentul excitației , cât și sub forma unei străluciri de orice durată după terminarea excitației în spectrul vizibil, ultraviolet și /sau infraroșu . Această clasă de fosfori include o listă foarte largă de compuși. Există atât fotoluminofori naturali, cât și sintetizați artificial.
Fotoluminoforii naturali includ categoria de minerale , care în timpul formării lor ar putea suferi modificări speciale asociate cu regimul de temperatură, prezența unei anumite compoziții de impurități, presiune , minerale care au fluorescență (strălucire vizibilă în întuneric), de exemplu, cum ar fi wurtzit - ZnS , unele soiuri mixte de barit si calcit . Această categorie de minerale este foarte rară și valoroasă.
Fotoluminoforii artificiali includ compuși sintetizați cu caracteristici îmbunătățite de luminozitate și proprietăți mult superioare mineralelor naturale . Acestea includ sulfuri și selenide ale elementelor din a doua grupă a tabelului periodic , în special seleniura de magneziu MgSe , CaSe de calciu , SrSe de stronțiu , BaSe de bariu , ZnSe de zinc . Fotoluminoforii includ, de asemenea, nitruri de bor și unii compuși oxizi ai metalelor din al doilea grup . Compozițiile relativ recent sintetizate sunt denumite și fotoluminofori artificiali. Acești compuși sunt formula și analogi structurali ai mineralului natural spinel - MgAl 2 O 4 .
În marea majoritate, fotoluminoforii sunt amestecuri multicomponente sintetizate artificial de compuși anorganici . Amestecul constă din:
În funcție de componenta principală, mai multe grupuri pot fi distinse condiționat:
Toate grupurile de fotoluminofori diferă nu numai prin compoziția chimică, ci și prin proprietățile fizice inerente diferitelor compoziții, precum și prin metodele de sinteză , prelucrare și aplicare a unor astfel de compoziții în practică.
Când fosforul este excitat de lumină, energia poate fi absorbită atât la nivelul activatorului, cât și la nivelul substanței de bază.
Absorbția energiei luminoase la nivelul activatorului este însoțită de tranziția electronului de la nivelul de bază al activatorului la cel excitat, iar emisia de lumină are loc în timpul mișcării inverse a electronului . Are loc un fenomen de fluorescență. Electronii ejectați de lumina excitantă pot intra în banda de conducție și pot fi localizați în capcane. Electronii pot fi eliberați din capcane numai dacă li se oferă cantitatea necesară de energie. În acest caz, electronii fie trec în zona activatorului și se recombină cu centrii de luminiscență, fie vor fi recapturați de capcane. În acest caz, apare fenomenul de fosforescență (strălucire pe termen lung) [2] .
Când lumina este absorbită la nivelul substanței fundamentale, electronii trec în banda de conducție din banda de valență . În banda de valență se formează găuri, care trec și pot fi localizate în banda activatoare. Pe lângă formarea perechilor electron-gaură, în rețea se pot forma excitoni (cvasiparticule, care sunt excitații electronice într-un cristal), care sunt capabili să ionizeze centrii de luminescență. Există un fenomen de luminiscență [2] .
Domeniul de aplicare al fotoluminoforilor este destul de extins. Fosforii cu bandă îngustă activați de pământuri rare sunt utilizați la crearea lămpilor fluorescente . Perspectiva utilizării acestor fosfori se datorează posibilității de a crește simultan puterea luminoasă și indicele de redare a culorii lămpilor fluorescente. Acest lucru ajută la realizarea unor economii semnificative la costurile de iluminat [3] [4] .
Fotoluminoforii și-au găsit aplicație în sistemele de evacuare, deoarece, spre deosebire de sistemele electrice de evacuare, nu consumă energie, nu necesită costuri de operare și permit marcarea extinsă în locuri greu accesibile.
Pentru optimizarea lucrărilor de prospectare, se propune utilizarea surselor alternative de energie luminoasă - fosfori de lungă durată (LDP). Fosforii pot fi aplicați pe îmbrăcăminte sub formă de inserții. Fosforii pot fi folosiți și pentru a marca victimele.
LDP sunt utilizate în produse în două tipuri principale:
Aluminatul de stronțiu sub formă de sursă de lumină în strat subțire este utilizat în semnele de evacuare și semnele de securitate la incendiu [5]
Tehnici