형광 분말(일반적으로 발광 분말로 알려짐)은 일반적으로 광유도 에너지 저장을 갖는 발광 분말과 방사능을 갖는 발광 분말로 나뉩니다. 광발광 에너지 저장 형광체는 자연광, 태양광, 자외선 등에 노출되어 빛 에너지를 저장했다가 빛 노출을 멈추면 천천히 형광 형태로 방출하는 형광체이다. 따라서 밤이나 어두운 곳에서는 여전히 볼 수 있으며 몇 시간에서 10시간 이상 지속됩니다. 방사능을 갖는 발광 분말은 방사성 물질이 도핑된 형광체의 일종으로, 형광체는 방사성 물질의 지속적인 방사에 의해 여기되어 발광한다. 이러한 종류의 발광 분말은 오랫동안 빛을 발산하지만 독성, 유해성 및 환경 오염 때문에 신중하게 사용됩니다.
램프용 형광 분말에는 세 가지 주요 유형이 있습니다. 첫 번째 범주는 일반 형광등 및 저압 수은 램프에 사용되며 두 번째 범주는 고압 수은 램프 및 자체 안정기 형광 램프에 사용되며 세 번째 범주는 자외선 광원 등에 사용됩니다. 형광체의 종류와 가격이 다릅니다. 형광체는 우수한 열 안정성, 안전 및 환경 보호 특성을 가지고 있습니다. 모든 종류의 백색광에 적합하며 빨강, 파랑, 노랑 등과 같은 다양한 색상을 조정할 수 있습니다.
형광등용 형광분말 및 저압수은등
안티몬과 망간에 의해 활성화된 할로겐화칼슘 인산염 형광체와 희토류 삼색 형광체.
안티몬 및 망간 활성 칼슘 할라이드 인산염 형광체는 플루오로클로르 아파타이트 매트릭스 3Ca3(PO4)2·Ca(F,Cl)2에 소량의 활성제 안티몬(Sb)과 망간(Mn)을 혼합하여 만든 형광체이며, 일반적으로 다음과 같이 표현된다. :
3Ca3(PO4)2·Ca(F,Cl)2:Sb,Mn
이 형광체의 많은 준비 방법에 사용되는 원료도 다를 수 있지만 원료의 순도에 대한 요구 사항은 높습니다. 혼합물을 준비할 때 각 원료의 양은 인회석의 구조로부터 이론적으로 계산한다. 할로겐화 인산칼슘에서, 인산 라디칼의 인의 몰 원자 번호에 대한 칼슘 및 망간의 몰 원자 번호의 합의 몰비는 4.9:3이고; 그런 다음 무게를 재고, 혼합하고, 분쇄하고, 체질하고, 특정 분위기(일반적으로 질소)에서 몇 시간 동안 1150 ° C의 일정한 온도에서 소결합니다. 꺼내어 식힌 후 자외선 램프 아래에서 선별하여 갈고 체질하여 완제품으로 만든다.
활성제 Sb가 여기 에너지를 흡수하면 에너지의 일부가 광복사 형태로 방출됩니다. 상기 현상을 이용하여 Mn의 함량만 변화시키면 색온도가 다른 할로겐화 인산칼슘 형광체를 얻을 수 있다.
형광체의 방사선 흡수 능력은 형광체의 분산 정도와 관련이 있으므로 형광체의 입자 크기는 휘도에 큰 영향을 미칩니다. 할로겐화 인산칼슘 형광체의 입자 크기는 원료 CaHPO4의 입자 크기에 의존한다. 따라서 일정한 크기와 격자를 갖는 결정체 CaHPO4를 얻어 형광체의 입자 크기를 일정한 크기(5~10μ)로 제어할 수 있어 높은 휘도를 얻을 수 있다.
희토류 삼색 형광체 중 적색 분말은 유로퓸 활성화 이트륨 산화물(Y2O3:Eu), 녹색 분말은 세륨 및 테르븀 활성 알루미네이트(MgAl11O19: Ce, Tb), 청색 분말은 저가 유로퓸 활성화 바륨 마그네슘 알루미네이트(BaMg2Al16O27: Eu). 세 가지 분말을 일정한 비율로 혼합하여 다양한 색온도(2700-6500K)를 얻을 수 있습니다. 해당 램프의 발광 효율은 80-100lm/W에 도달할 수 있으며 연색 지수는 85-90입니다. 일반적으로 녹색 분말 함량이 높고 파란색 분말 함량이 낮을수록 램프의 발광 효율이 높아집니다. 또한 파란색과 분홍색이 증가함에 따라 색온도가 증가했습니다. 적색 가루가 증가하고 색온도가 감소합니다.
세 가지 기본 색상 분말의 매트릭스와 활성제는 다르지만 발광의 핵심은 희토류 활성제(유로퓸, 세륨, 테르븀 등)에 있으며, 이는 외부 희토류 금속 이온의 전이(D → F)를 이용합니다. ) 빛을 방출합니다.
희토류 삼색 형광체를 이용한 삼색 형광등은 많은 뛰어난 장점을 가지고 있다. 그러나 희토류 재료의 높은 가격은 삼색 램프의 높은 비용을 유발하여 삼색 램프의 개발을 제한합니다. 파이프 직경을 줄이거나 새로운 코팅 기술을 사용하여 3색 분말의 양을 줄이고 1~2개의 희토류 3색 분말을 값싼 다른 색상 분말로 대체하면 높은 발광 효율과 높은 연색성의 형광등을 생산할 수 있지만 광 감쇠가 클 수 있습니다.
할로겐 인산칼슘 형광체
할로겐화 인산칼슘 형광체의 발광은 안티몬(Sb)과 망간 Mn에 의해 활성화됩니다. 활성제 원자는 격자에서 칼슘 원자의 위치를 차지합니다. 이 물질은 민감화 현상이 있습니다. 활성제 Sb가 여기 에너지를 흡수할 때 에너지의 일부는 광 복사의 형태로 방출되고 다른 일부는 소위 공명 전달 과정에서 Mn으로 전달되어 Mn이 됩니다. 자체 방사선을 생성합니다. 따라서 총방사선량은 두 활성제의 특성에 따라 달라지며 그 비율에 따라 달라지며 불소와 염소의 비율에 따라서도 달라진다. Sb 활성 칼슘 할라이드 포스페이트에서 망간 함량이 증가하면 주황색 노란색 방사선이 증가하고 파란색 방사선은 그에 따라 감소합니다. 상기 현상을 이용하여 Mn의 함량만 변화시키면 색온도가 다른 할로겐화 인산칼슘 형광체를 얻을 수 있다.
고압수은램프용 형광분말
고압 수은 램프의 스펙트럼 분포는 저압 수은 램프(형광등)의 스펙트럼 분포와 크게 다릅니다. 램프의 효율과 광색을 향상시키기 위해 고압 수은 램프는 방전관 외부의 유리 껍질 내부에 형광체를 코팅하여 주요 방사 파장 중 하나인 365nm 자외선을 가시광선으로 변환합니다. 고압 수은 램프 초기에는 망간 활성화 마그네슘 플루오르마네이트 또는 주석 활성화 스트론튬 인산 아연 분말이 사용되었습니다. 이후 컬러 TV에 사용되는 형광체 YVO4:Eu를 사용하였으며, 그 피크값은 619nm였으며 해당 램프는 전체 광속이 높고 연색성도 양호하였다. Y(PV)O4: 고압 수은 램프의 요구 사항에 더 적합한 Eu 형광체가 개발되었습니다.
자외선 광원용 형광 분말
253.7nm 또는 다른 단파장 자외선의 여기 하에서 또 다른 장파장 자외선을 생성할 수 있는 형광체입니다. 그것은 많은 종류가 있습니다. (BaSi2O3): Pb 형광체는 피크 값이 350nm인 효과적인 자외선 형광체입니다. 해충을 잡아 죽이는 블랙 라이트 램프로 사용됩니다. Calcium orthophosphate [(Ca, Zn) 3 (PO4) 2: Tl] 형광체는 건강 라인 램프를 제조하기 위한 효율적인 분말입니다. 방출 파장은 280~350nm이고 피크 값은 310nm입니다. 복사 램프에는 사용된 광수용체 또는 광전 표면의 흡광도와 일치하는 스펙트럼 라인이 있어야 합니다. 따라서 디아조복사램프는 피로인산스트론튬(Sr2P2O7:Eu)을, 정전복사램프는 갈산마그네슘(MgGa2O4:Mn), 규산아연(Zn2SiO4:Mn) 등의 자외선 형광체를 사용한다.
