Fosfori

Nga Wikipedia, enciklopedia e lirë
Shko te: navigacion, kërko

Komponimet kimike[redakto | redakto tekstin burimor]

Një lëndë fosforeshente, më në përgjithësi, është një substancë që ekspozitave fenomeni i luminescence. Disi për çudi, kjo përfshin edhe materiale fosforeshent, të cilat tregojnë një shkatërrim i ngadalshëm në shkëlqim (> 1ms), dhe fluoreshente materiale, ku prishja e emisionit do të mbahet mbi dhjetëra e nanoseconds. materialeve fosforeshent janë të njohur për përdorimin e tyre në ekranet e radarëve dhe lodra glow-in-the-dark, ndërsa materialet fluoreshente janë të zakonshme në ekranet CRT, sensorë, dhe LEDs bardhë. Phosphors janë komponimet e metaleve në tranzicion apo tokë të rralla komponimet e llojeve të ndryshme. E përdor më të zakonshme të phosphors janë në KRRT tregon dhe drita fluoreshente. KRRT-ja phosphors u fillim të standardizuar rreth Luftës së Dytë Botërore dhe të caktuar nga "P" letër e ndjekur nga një numër. Shënim: Fosfor, një element kimik nga i cili fenomen tërheq emrin e saj, mund të lëshojnë dritë në disa kushte, por kjo është për shkak të chemiluminescence jo, fosforeshencë. [1] Përmbajtja [fshih] 1 Parimet 1,1 degradimi ylli i mëngjesit 2 Materiale 3 Aplikime 3,1 Ndriqim se si ndodh gjat drites 3,2 thermometry ylli i mëngjesit 3,3 lodra Glow-in-the-dark 3,4 Radioluminescence 3,5 Electroluminescence 3,6 LEDs White 3,7 tubat me rreze katodë 4 fosfor lloje Standard 4,1 ndryshme 5 Shiko dhe 6 Referencat 7 Lidhje të jashtme [Redakto] Parimet

Një material mund të lëshojnë dritë ose nëpërmjet zbardhje, ku të gjithë atomet rrezatojë, ose nga luminescence, ku vetëm një pjesë e vogël e atomeve, të quajtur qendra emetimit ose qendra luminescence, dritë lëshojnë. Në phosphors inorganike, këto inhomogeneities në strukturën e kristal janë krijuar zakonisht me shtimin e një sasi gjurme të dopants, papastërti të quajtur activators. (Në raste të rralla dislokacionet ose defekte të tjera kristal mund të luajë rolin e papastërti.) Gjatësi vale emetuara nga qendra e emisionit është e varur në atom vetë, dhe në përreth Struktura e kristalizuar. Procesi i shkëlqim në materialet inorganike është për shkak të strukturës elektronike grupi gjendet në kristale. Një grimcë në hyrje mund të nxeh një elektron nga band valencë të grupit ose kryerjen ose exciton band (gjendet vetëm nën band kryerjen dhe ndarë nga grupi valencë nga një hendek të energjisë). Kjo lë një vrimë të lidhura prapa, në banda valencë. Papastërtitë të krijojë nivele elektronike në hendek e ndaluar. The excitons janë të detyruar lirshëm-elektron vrimë palë e cila enden nëpër hekurat e kristal derisa ata janë kapur si një e tërë nga qendrat papastërti. Ky i fundit pastaj de shpejt-ngjall nga drita emitting shkëlqim (fast komponent). Në rast të scintillators inorganike, të papastërtitë activator janë të zgjedhur në mënyrë tipike në mënyrë që drita e emetuar është në varg të dukshme apo afër-UV ku photomultipliers janë efektive. Vrimat e lidhur me elektronet në banda kryerjen janë të pavarur nga fundit. Ato vrima dhe elektronet janë kapur rradhazi nga qendrat e papastërti emocionuese të caktuara shtetet metastable nuk qasshme për excitons. vonuar de-ngacmim i atyre papastërtisë metastable shteteve, ngadalësuar nga mbështetja në probabilitet të ulët Rezultatet e ndaluar mekanizëm, përsëri në emision dritë (Komponenti i ngadalshëm). [Redaktoni] degradimi ylli i mëngjesit phosphors kanë tendencë që gradualisht të humbasin efektshmërinë, nga disa mekanizmave. Activators mund të pësojë ndryshim të valencë (zakonisht oksidimi), grilë kristal degradon, atomet - shpesh activators - shpërndarë nëpër materiale, në sipërfaqe nënshtrohet reaksioneve kimike me mjedisin e me humbjen e konsekuent të efikasitetit ose ndërtimin e një shtresë absorbuese ose emocionuese apo energjisë rrezatuar, etj Electroluminescent pajisje të degraduar në varësi të Frekuenca e makinës aktuale dhe nivelin luminance, temperatura; dëmton shumë lagështi fosfor jetës në mënyrë të konsiderueshme si. Shembuj: BaMgAl10O17: Eu2 + (BAM), një shfaqje plazma fosfor, nënshtrohet oksidimi i dopant gjatë pjekjes. Tre mekanizma janë të përfshirë, thithjen e oksigjenit në atomeve vendet e lira të oksigjenit në sipërfaqe kristal, shpërndarjes e Eu (II) së bashku shtresa përçueshëm, dhe transferimi elektron nga Eu (II) të atomeve adsorbed oksigjen, që çon në formimin e Eu (III) me humbje korresponduese e emissivity. [2] shtresë e hollë fosfat alumini ose (III) lanthanum fosfat është efektive në krijimin e një shtresë pengesë bllokuar qasjen e oksigjenit në BAM fosfor, për koston e reduktimit të fosforit efikasitetit. [3] Shtim të hidrogjenit, duke vepruar si një reduktimin e agjent, për argon në plazmë tregon në mënyrë të konsiderueshme e shtrin jetën e BAM: Eu2 + fosfor, duke ulur e (III) atomet Eu përsëri në Eu (II). [4] Y2O3: Eu phosphors nën bombardim elektronike në prani të e oksigjenit të formojnë një shtresë jo-fosforeshent në sipërfaqe, ku-elektron vrimë palë recombine nonradiatively nëpërmjet shtetet sipërfaqe. [5] ZnS: Mn, e përdorur në AC electroluminescent film i hollë (ACTFEL) pajisjet e degradon kryesisht për shkak të formimit e të thellë elektron kurthe, nga reagimi i molekulave të ujit me dopant; kurthe të veprojë si qendra për rekombinimit nonradiative. Kurthe edhe dëme të hekurave të kristal. Ylli i mëngjesit plakjes çon në shkëlqimin ulur dhe ngritur pragun tensionit. [6] phosphors ZnS bazuar në KRRT-ve dhe degraduar FED me sipërfaqe ngacmim, dëme coulombic, grumbullimi i elektrike ngarkuar, dhe shuarje termike. Elektron-stimuluar Reagimet e sipërfaqes janë drejtpërdrejt të lidhen me humbje e shkëlqim. Elektronet veçoj papastërtitë në mjedisit, të llojeve reaktive oksigjenin pastaj sulmojnë sipërfaqe të karbonit dhe formën e monoksidit dhe dioksidit të karbonit me gjurmë të karbonit, dhe oksid zinku dhe zinkut nonradiative sulfate në sipërfaqe, e hidrogjenit reaktive heq squfuri nga sipërfaqja, si sulfide hidrogjenit, duke formuar shtresë nonradiative e zinkut metalike. Sulfurit mund të jetë edhe hiqen si oksidet e sulfurit. [7] ZnS dhe CD phosphors degraduar nga ulja e metalit joneve nga elektronet kapur. The ME2 + jonet janë reduktuar në Me +; dy Mua + pastaj e këmbimit një elektron dhe të bëhet një ME2 + dhe një atom neutral Mua. Metalike të reduktuar mund të jetë vërejtur si një errësuar dukshëm e shtresës së fosforit. The errësuar (dhe humbjen shkëlqim) është proporcional në ekspozitë fosforit në elektronet, dhe mund të vërejtur në disa ekranet CRT që shfaqet e njëjta image (p.sh. një ekran login terminal) për të zgjatur periudhave. [8] [Redakto] Materiale

Phosphors janë bërë zakonisht prej një materiali të presë të përshtatshëm, për të cilat një activator është shtuar. Lloji më i njohur është një sulfide bakër-zink aktivizuar dhe argjend-aktivizuar sulfide zink (argjend sulfide zinkut). Materialet e pritës janë zakonisht më të oksideve, nitrides dhe oxynitrides [9], sulfides, selenides, halides ose silicates të zinkut, kadmiumit, mangan, alumini, silici, ose metale të ndryshme të rralla tokë. Activators zgjasë kohë të emisionit (afterglow). Nga ana tjetër, materialet e tjera (të tilla si nikel) mund të përdoret për të shuaj afterglow dhe shkurtuar pjesa prishjen e emisionit fosforit karakteristikat. Shumë pluhurat fosfor janë prodhuar në temperaturë të ulët proceset, të tilla si xhel sol-dhe zakonisht kërkojnë post- Pjekja në temperatura të ~ C 1000 °, i cili është padëshirueshme për shumë aplikime. Megjithatë, e duhur përmirësimi i procesit të rritjes lejon për të shmangur Pjekja. [10] Phosphors përdorur për llampat fluoreshente të kërkojnë një shumë hap- procesin e prodhimit, me të dhënat që ndryshojnë në varësi të the lëndë fosforeshente të veçantë. Bulk material duhet të jetë i bluar të të marrë një gamë të dëshiruar Madhësia grimcë, që nga viti i madh grimcave të prodhojë një cilësi të dobët llambë Veshje dhe të vogla grimcave të prodhojnë më pak të lehta dhe të degraduar më shpejt. Gjatë qitjes e fosforit, kushtet e procesit të duhet të jenë të kontrolluara për të parandaluar oksidimi i fosforit activators ose ndotje nga anijet e procesit. Pas mulliri fosforit mund të jenë të larë për të hequr të vogla tepërt e elementeve activator. elemente të paqëndrueshme nuk duhet të të lejohet për të shpëtuar gjatë përpunimit. Llambë prodhuesit kanë ndryshuar përbërjen e phosphors të eliminimin e disa elementeve toksike, të tilla si beryllium, kadmium, ose talium, përdorur më parë. [11] Parametrat e cituara zakonisht për phosphors janë gjatësi vale të emisionit maksimale (në nanometra, ose alternativ temperatura ngjyrë të bardhë në kelvins për blends), gjerësia pik (në nanometra në 50% të intensitet), dhe koha shkatërrim (në sekonda). [Redakto] Aplikime

[Redakto] Ndriçimi shtresa ylli i mëngjesit të sigurojë shumicën e dritën e prodhuar nga llambat fluoreshente, dhe janë përdorur edhe për të përmirësuar Bilanci i dritën e prodhuar nga llambat halide metal. Të ndryshme shenja neoni përdorin shtresa të fosforit për të prodhuar të ndryshme ngjyrat e lehta. tregon electroluminescent gjetur, për shembull, në panelet instrument aeroplanë, të përdorur një lëndë fosforeshente shtresë për të prodhuar dritë e shoh me inat-falas ose si numerike dhe grafik pajisje të ekranit. [Redaktoni] thermometry ylli i mëngjesit Artikulli kryesor: thermometry ylli i mëngjesit thermometry ylli i mëngjesit është një matjen e temperaturës qasje që përdor varësia e temperaturës phosphors të caktuara për këtë qëllim. Për këtë, një lëndë fosforeshente Veshje është aplikuar në një sipërfaqe të interesit dhe, zakonisht, koha shkatërrim është parametri emisionit që tregon temperaturës. Sepse ndriçim dhe zbulimin e optikë mund të jenë vendosur nga distanca, metoda mund të përdoret për të lëvizur të sipërfaqeve të tilla si sipërfaqe të lartë motorike shpejtësi. Gjithashtu, fosfor mund të zbatohet në fund të një optike fibër optike si një analog i një termoelement. Ndërsa metoda e përmendur më parë është duke u përqëndruar në zbulimin e temperaturës, përfshirja e fosforeshent materialeve në një komponent qeramike, për shembull një Termike Veshje pengesë, mund të japin një hetim mikro për të zbuluar plakjes mekanizma ose ndryshime të parametrave të tjera fizike që ndikojnë në mjedis lokal atomike të optike jon aktiv. [12] [13] [14]. Ky i fundit provuar qëndrueshmërinë për zbulimin e proceseve të nxehtë gërryerje në Yttria-stabilizuar kub. [Redaktoni] lodra Glow-in-the-dark sulfide Kalciumi me sulfide stroncium me bismut si activator, (Ca, Sr) S: Bi, jep dritë blu me herë shkëlqim deri në 12 orë, të kuqe dhe portokalli janë modifikime të zink formulë sulfide. ngjyra kuq mund të merret nga stroncium sulfide. sulfide zink me rreth 5 ppm e një activator bakrit është fosforeshente më të zakonshme për lodra glow-in-the-dark dhe artikuj. Ajo është quajtur gjithashtu lëndë fosforeshente GS. Përzierje e sulfide zinkut dhe sulfide kadmium lëshojnë ngjyrë në varësi të raportit të tyre, rritjen e përmbajtjes së SZHQ ndërrime ngjyra e prodhimit drejt vale më të gjatë; e saj shkon këmbëngulje midis 1-10 orë. Stroncium aluminat aktivizuar nga europium, SrAl2O4: Eu (II): Dy (III), është një material të reja me të lartë shkëlqim dhe këmbëngulje në mënyrë të konsiderueshme më e shkëlqim, por prodhon ngjyrave jeshile dhe aqua, ku jeshile jep shkëlqimin më të lartë dhe aqua kohë të gjatë shkëlqim. SrAl2O4: Eu: Dy është rreth 10 herë më të ndritshme, 10 herë më të gjatë me ngjyra të ndezura, dhe 10 herë më shtrenjtë se ZnS: Cu. gjatesi vale ngacmim për stroncium aluminat shkojnë nga 200-450 nm. Gjatësi vale per formulimin e saj jeshile është 520 nm, lëshon blu-jeshile të saj në 505 nm version, dhe blu e lëshon në 490 nm. Ngjyra me më të gjatë gjatesi vale mund të merret nga stroncium aluminat si dhe, edhe pse për çmimin e disa humbje e shkëlqim. Në këto zbatime i, fosforit është shtuar direkt në plastike nga të cilat lodra janë të zezë e me erë, apo të përzier me një kordon për përdorim si ngjyra. ZnS: Cu fosforit është përdorur në shkëlqim-in-the-dark kozmetike krem përdorur shpesh për Halloween make-ups. Në përgjithësi, këmbëngulja e rrit fosfor si rrit gjatësi vale. Shih gjithashtu lightstick për artikuj chemiluminescence bazuar në ngjyra të ndezura. [Redaktoni] Radioluminescence Artikulli kryesor: Radioluminescence sulfide phosphors zink janë përdorur me radioaktive materiale, ku lëndë fosforeshente ishte i ngacmuar nga alfa- Izotopet dhe beta-kalbur, për të krijuar bojë Amazing për dials e shikon dhe instrumenteve (dials radium). Ndërmjet 1913 dhe 1950 një radium-228 dhe radium-226 u përdorur për të aktivizuar një lëndë fosforeshente bërë nga zink argjendit doped sulfide (ZnS: Ag), e cila i dha një shkëlqim të gjelbër. The fosfor nuk është i përshtatshëm për t'u përdorur në shtresat më të trashë se 25 / ² mg cm, si vetë-thithjen e dritës, atëherë bëhet një problem. Për më tepër, sulfide zink nënshtrohet degradimit të strukturës kristal i saj rrethoj me rrjetë, duke çuar në humbjen graduale të shkëlqim të dukshëm më të shpejtë se sa boshatisje e radium. ZnS: Ag ekranet e veshura spinthariscope janë përdorur nga Ernest Rutherford ne eksperimentet e tij zbulimin e bërthamës atomike. doped bakrit e zinkut sulfide (ZnS: Cu) është më e zakonshme fosfor përdorur dhe jep dritë blu në të gjelbër. Bakrit dhe doped magnez, zink sulfide (ZnS: Cu, Mg) jep të verdhë- portokalli dritë. Tritium është përdorur edhe si një burim i rrezatimit në pjesë të ndryshme produkteve të shfrytëzuar ndriçim tritium. [Redaktoni] Electroluminescence Artikulli kryesor: Electroluminescence Electroluminescence mund të shfrytëzohen në burimet e dritës. burime të tilla zakonisht lëshojnë nga një zonë të madhe, e cila i bën ata të përshtatshëm për të psh backlights. ekraneve LCD. Ngacmim i fosforit është zakonisht arrihet nga aplikimin e intensitet të lartë të fushës elektrike, zakonisht me frekuencë të përshtatshme. dritë e tanishme electroluminescent Burimet kanë tendencë për të i degraduar me përdorim, duke rezultuar në e tyre relativisht të shkurtër lifetimes operacion. ZnS: Cu ishte formulimi i parë me sukses shfaqur Electroluminescence, testuar në 1936 nga Georges Destriau në laboratorët e Madame Marie Curie në Paris. oksid Indium kallaj (ITO, e njohur edhe nën emrin tregtar Indiglo) i përbërë është përdorur në disa watches Timex, edhe pse si material elektrodë jo, si një lëndë fosforeshente vetë. "Lighttape" është një tjetër emër tregtar i një electroluminescent material, e përdorur në electroluminescent strips dritë. [Edit] White LEDs diodat White dritë-emitting janë zakonisht blu InGaN LEDs me një shtresë të një material të përshtatshëm. Cerium (III)-doped YAG (YAG: Ce3 +, ose Y3Al5O12: Ce3 +) është përdorur shpesh, por absorbon dritën nga LED blu dhe lëshon në një të gjerë shkojnë nga gjelbër në të kuqe, me shumicën e prodhimit në verdhë. E emisionit të zbehtë të verdhë të Ce3 +: YAG mund të jetë tuned duke zëvendësuar cerium me toka të tjera të rralla elemente të tilla si terbium dhe gadolinjium dhe mund edhe të rregullohen më tej duke zëvendësuar disa ose të gjitha alumini në YAG me galium. Megjithatë, ky proces nuk është një nga fosforeshencë. Drita e verdhë është prodhuar nga një proces i njohur si shkëlqim, mungesë të plotë të një një muzg po e karakteristikat e procesit. Disa Sialons tokë rrallë doped janë photoluminescent dhe mund të shërbejë si phosphors. Europium (II)-doped β-SiAlON thith në ultravjollcë dhe dukshme spektrit të dritës dhe lëshon intensive emision broadband dukshme. luminance saj dhe ngjyra nuk ndryshon në mënyrë të konsiderueshme me temperaturë, për shkak të strukturës temperaturë të qëndrueshme-kristal. Ajo ka një potencial të madh si një fosfor gjelbër poshtë kalim për LEDs bardhë, një variant të verdhë edhe ekziston. Për LEDs e bardhë, një LED blu është përdorur me një fosfor të verdhë, ose me një fosfor gjelbër dhe të verdhë dhe një të kuq SiAlON CaAlSiN3 me bazë në (CASN) fosforit. [15] [16] [17] White LEDs mund të bëhen edhe nga veshja e afërt ultravjollcë (NUV) LEDs emitting me një përzierje të efikasitetit të lartë europium bazuar phosphors kuqe dhe blu emitting plus jeshile emitting bakri dhe alumini sulfide doped zink (ZnS: Cu, Al). Kjo është një metodë e ngjashme me mënyrën llambat fluoreshente punë. [Redaktoni] tubat me rreze katodë


Spektret e phosphors përbërëse blu, jeshile dhe të kuqe në një përbashkët rreze katodë tub. tubat me rreze Katodë prodhojnë modele sinjal-generated drita në një (zakonisht) format rrumbullakët ose drejtkëndëshe. Kaba CRTs ishin përdorur në televizion familje të zezë dhe të bardhë ("TV") përcakton që u bë popullor në vitet 1950, si dhe të gjeneratës së parë, TV tub me bazë ngjyrë, dhe më herët monitoron kompjuterin. CRTs gjithashtu janë gjerësisht të përdorura në shkencore dhe orkestrim inxhinierike, të tilla si oscilloscopes, zakonisht me një ngjyrë të vetme fosfor, zakonisht e gjelbër. Të bardhë (në të zezë dhe të bardhë): përzierje të kadmiumit zink sulfide dhe zink argjendit sulfide, ZnS: Ag + (Zn, Cd) S: Ag është lëndë fosforeshente e bardhë P4 përdorur në të zezë dhe të bardhë CRTs televizion. E kuqe: itrium-oksid sulfide aktivizimit me europium është përdoret si lëndë fosforeshente ngjyrë të kuqe në KRRT-ve. Zhvillimin i TV me ngjyra mori një kohë të gjatë për shkak të kërkimit të gjatë për një lëndë fosforeshente e kuqe. E kuqe e parë emitting tokë të rralla fosfor, YVO4, Eu3, u prezantua nga Levine dhe Palilla si një ngjyrë parësore në televizion në 1964. [18] Në të vetme formë kristali, ajo është përdorur si një polarizer të shkëlqyer dhe material lazer. [19] Të verdhë: Kur të përziera me sulfide kadmium, duke rezultuar kadmium zink sulfide (Zn, Cd) S: Ag, siguron të fortë të verdhë dritë. Green: Kombinimi i sulfide zinkut me bakrit, P31 fosforit ose ZnS: Cu, jep dritën e gjelbër kulmin në 531 nm, me shkëlqim të gjatë. Blue: Kombinimi i sulfide zinkut me ppm disa prej argjendi, ZnS: Ag, kur i ngacmuar nga elektronet, jep të fortë shkëlqim blu me maksimale në 450 nm, me afterglow shkurtër me kohëzgjatje 200 nanosecond. Ajo është e njohur si P22B fosforit. Ky material, sulfide zink argjendit, është ende një nga phosphors më të efektshme në tubat me rreze katodë. Ajo është përdorur si një lëndë fosforeshente ngjyrë blu në KRRT-ve. Phosphors janë zakonisht të varfër përçuesve elektrik. Kjo mund të çojë në depozitimin e ngarkuar mbetur në ekran, në mënyrë efektive në rënie të energjisë së ndikojnë elektronet për shkak të neveri elektrostatike (një Efekti i njohur si "ngjitje"). Për të eliminuar këtë, një i hollë shtresë e aluminit është depozituar mbi phosphors dhe lidhur me shtresa përçueshëm brenda tub. Kjo shtresë gjithashtu reflekton dritë fosforeshente për të dëshiruar drejtim, dhe mbron të fosforit nga bombardimet jon që rezultojnë nga një vakum të papërsosur.

Përdorimi[redakto | redakto tekstin burimor]

Shih dhe këtë[redakto | redakto tekstin burimor]