Люминофоры что это такое
Люминофор: состав,назначение и применение
Что такое люминофор
Люминофор — это порошкообразный компонент, преобразующий поглощенную им световую, механическую, тепловую энергии в световое излучение. В течение дня он накапливает свет, а в темноте излучает накопленный свет. Самое яркое сияние наблюдается первые полтора часа, затем начнет тускнеть. Чем дольше светящаяся краска поглощала свет, тем дольше будет исходить свечение. Чем выше концентрация люминофора, тем ярче будет свечение. Процесс поглощения и отдачи света светящимся веществом повторяется, вследствие чего люминесцентная краска послужит очень долго.
Этот порошок был создан почти треть столетия назад и потеснил фосфор из тех отраслей, где он раньше использовался. Первоначально этот порошок светился в темноте зеленовато-голубым или зеленовато-желтым цветом. Сейчас в него подмешивают красители для получения множества цветов и оттенков.
По своему действию люминесцентные и фосфоресцентные материалы очень похожи. Однако фосфор опасен для здоровья, в связи с этим используют его нечасто — для уличных работ. А материалы, содержащие люминофор не вредны для окружающей среды, они нетоксичны, не излучают радиацию, не взрывоопасны и не пожароопасны.
Люминесцентные краски часто путают с флуоресцентными. Но флуоресцентные светятся только под действием ультрафиолетовых ламп.
Банка с волшебством
Состав люминофора
Более распространенными считаются фотолюминофоры и электролюминофоры. Состав их смеси довольно сложен: алюминат стронция, активированный европием, диспрозием, иттрием.
Помимо люминофора, в состав светящейся краски входит бесцветный лак, являющийся главной составной материала. От вида лака (акриловый, алкидный, полиуретановый) ее долговечность.
Область применения светящихся красок
Люминофор в интерьере
Возможность применения люминофора в разных отраслях обуславливается его составом. По сути позволительно его использовать для любой поверхности — металлической, пластиковой, гипсокартонной, бетонной, керамической, стеклянной, деревянной и т.д. Краска, содержащая люминофор, вдохновляет на создание потрясающих декоративных элементов. С ее помощью можно придать необыкновенный вид плоскостям и вещам, что буквально окунет Вас в сказку. И такое чудо вполне осуществимо сделать самостоятельно в домашних условиях.
Как же можно использовать люминофор?
Светильник с люминофором в декоре
В общем, можно найти немало способов использовать люминесцентную краску по назначению.
Люминофор хром хамелеон — подсветка
Виды люминофора
По своему химическому составу вещество делится на неорганические (большинство из них относятся к кристаллофосфорам) и органические.
Неорганические люминофоры
Их свечение обуславливается зачастую наличием катионов. Применяются они в люминесцентных лампах, электронно-лучевых трубках, используются при изготовлении рентгеновских экранов, служат индикаторами радиации и т.д.
Органические люминофоры
А органические люминофоры используются для изготовления флуоресцентных красок, люминесцирующих материалов. А также их используют для люминесцентного анализа химики, биологи, медики и криминалисты.
По своим характеристикам люминофоры делятся на:
Самой большой распространенностью пользуется фотолюминофор — вид люминофора с определенными свойствами и длительно сохраняющий энергию. После ее накопления люминофор может долгое время отдавать ее в форме излучения — ультрафиолетового, инфракрасного или того, который виден глазу человека.
Именно люминофор типа фотолюминофор можно сделать своими руками.
Самостоятельное изготовление люминофоров
Для создания краски со светящимся эффектом необходимы люминофор, прозрачный лак и растворитель. Смешивать ингредиенты необходимо в стеклянной или керамической посуде.
Как сделать светящуюся краску дома:
Краску, сделанную таким способом, применяют и хранят так же, как лак подобного типа.
Есть интересный способ сделать светящийся порошок. Для этого понадобятся хвойный концентрат и борная кислота. Хвойный концентрат (не экстракт), да и борную кислоту можно достать во многих аптеках.
Кроме этого, люминофор можно изготовить, смешав родамин и борную кислоту, но качество продукта будет много хуже.
При работе будьте осторожны, работайте в перчатках и по возможности защитите глаза с помощью очков.
Иногда удобнее приобрести уже готовый люминофор. Это и быстрей, и не так трудоемко. Да и качество фабричной краски всегда намного лучше самодельной, и цвет сияния можно выбрать сразу, без опытов. Но если очень хочется побыть исследователем — дерзайте, экспериментируйте с цветами! Имея в запасе пару-тройку баночек люминесцентной краски и богатое воображение, легко можно создать неповторимый дизайн, модный тюнинг или необычную вещь.
А какое назначение для краски выберете Вы? 🙂
Люминофоры — светящиеся в темноте краски. Немного теории и практики
Как и обещал, продолжение темы «светящихся в темноте красок».
Примерно полгода назад мы искали для себя дополнительный бизнес с элементами развлечения. Остановились на люминофорах — светящихся в темноте красках и предметах. Потом дополнили свой опыт флуоресцентными компонентами (светятся в ультрафиолете). Настоящий вау-эффект был, когда мы своими руками покрасили буквы из пенопласта. Писал об этом в июле.
Наша компания на данный момент имеет весьма большой опыт работы с поставщиками и ассортимент того, что мы сами опробовали как качественное.
Я изучаю фотолюминофоры. Даю ссылку на единственного известного мне производителя люминофоров в России, если кому-либо интересно «посмотреть всех».
Немного теории
Сам люминофор представляет собой порошок с размером частиц 15 – 50 мкм. Яркость свечения зависит от размера частиц. Но большого размера частицы не везде можно использовать. Скажем, если речь идет о применении в шелкографии или покраске краскопультом, то размер частиц тут должен укладываться в нужные интервалы, чтобы не забить сетку или сопла покрасочного оборудования.
Самые распространенные цвета свечения – желто-зеленый и бирюзовый. Это люминофоры с длительным послесвечением (до 12 часов).
В его основе – алюминат стронция (SrAl2O4):Eu,Dy,Y. Он имеет отличную устойчивость к воде и различным излучениям, поэтому срок его хранения практически не ограничен. Еще одно его преимущество – он безопасен для здоровья людей и животных. Мне попадались даже составы для нанесения на кожу – гипоаллергенные. Кроме того, тот люминофор, которым мы занимаемся, «заряжается» также и в УФ-лучах, что расширяет области его применения.
Кстати, по-настоящему ярко светиться окрашенная поверхность будет в течение первых 60-80 минут, после чего свечение будет неравномерно угасать: 
Самые распространенные картинки по технологии нанесения люминофора выглядят примерно так: 
Для тех, кто жаждет больше узнать о технологии использования и покраски, выложил найденный мною в публичном доступе архив.
Немного денег
Я получил несколько вопросов в личном кабинете по поводу создания своего небольшого бизнеса на люминофорах.
Позволю себе пару абзацев по этому поводу.
Ситуация неоднозначна. Я списывался примерно с 40 компаниями, которые являются поставщиками или представителями крупных оптовиков. Все очень по-разному в зависимости от выбранной ниши и конкретного города. Один товарищ, к примеру, писал, что у него упали продажи, когда наступили белые ночи.
Все наперебой пишут, что это легкий для подъема бизнеса. Нифига подобного. Люминофор – штука для многих непонятная. Все до сих пор еще вспоминают фосфор, который лет 15 уже как запрещен к свободному использованию и несомненно, вреден для здоровья.
По-настоящему заработать можно либо на услугах, связанных с применением люминофора (дизайн интерьеров, тюнинг авто), либо с продажей крупных партий краски/порошка. На перепродаже готовых изделий заработать сложно. Их хорошо держать в офисе в качестве примеров применений, чтобы можно было «пощупать».
Это связано с тем, что на большинстве сайтов поставщиков фотки такие, что приходилось заказывать все, чтобы посмотреть, как это на самом деле выглядит.
Немного картинок
Вобщем, ищите нишу и задавайте вопросы. Я отвечу всем.
Как сделать люминофор своими руками
Люминофор — особое вещество, способность которого в преобразовании поглощаемой энергии в обычный свет.
Другими словами, люминофор способен излучать свет под действием ультрафиолета, электромагнитного поля или другого типа излучения.
Так, применяемые в неоновых трубках люминофоры, горят под действием ультрафиолетовых лучей, а также излучения ртутных паров.
В переводе с греческого люминофор — «несущий свет».
Виды люминофора
Сегодня можно выделить несколько видов люминофоров.
По химическим свойствам их можно поделить на два вида.
Такой вид люминофоров нашел применение в люминесцентных лампах, ЭЛТ (электрических лучевых трубках), экранах для рентгена и так далее.
Кроме этого, неорганический люминофор является индикатором радиации.
Свечение «неорганики» обусловлено наличием большого числа катионов, которые содержатся в минимальном объеме (до 0,001%). По своей сути неорганические люминофоры — катионы металлов.
Используются в производстве флуоресцентных красок, люминесцирующих материалов и так далее.
Часто их применяют для проведения люминесцентного анализа в различных отраслях, к примеру, в медицине, биологии, химии, криминалистике, автомобилестроении и так далее.
Делим люминофоры по характеристикам
По своим характеристикам люминофоры бывают:
Наибольшей популярностью пользуется фотолюминофор — вид люминофора, который обладает определенными свойствами и может длительно сохранять энергию.
После ее накопления люминофор может длительно отдавать ее в форме излучения — ультрафиолетового, инфракрасного или того, который виден глазу человека.
Именно люминофор типа фотолюминофор можно сделать своими руками.
Сфера применения
Люминофор активно применяется в самых различных сферах — в полиграфических и текстильных изделиях, в декорациях и шоу-технике, для создания спасительных устройств, для наружной рекламы, при изготовлении спецодежды и так далее.
Широкое применение люминофор получил и в аэрографии — художественной росписи автомобиля.
Люминофор можно наносить на кузов автомобиля или колпаки. Достаточно небольшого слоя, чтобы в темное время суток автомобиль преображался и излучал яркий свет в местах обработки.
Почти во всех перечисленных случаях применяется фотолюминофор — наиболее безопасный, простой в применении и красивый вид люминофора.
Состав
Стандартный люминофор состоит из двух основных компонентов — борной кислоты и концентрата хвои.
Обе составляющие найти несложно. К примеру, хвойный концентрат продается во многих аптеках. При этом будьте внимательны. Нужен не экстракт, а именно концентрат. Для приготовления люминофора это очень важно.
Процесс приготовления и меры безопасности
Теперь рассмотрим, как приготовить люминофор самостоятельно. Действуйте в приведенной ниже последовательности.
1. Насыпайте (наливайте) концентрат хвои в заранее подготовленную посуду.
2.Добавляйте небольшое количество воды. Итог таких манипуляций — получение раствора тартразина.
Сам тартразин представляет собой синтетический краситель, имеющий желтый цвет. Данный элемент относится к категории пищевых добавок (известен под названием Е 102/запрещен в ряде европейских стран).
Как правило, тартразин добавляется в йогурты, пюре, мороженое, супы и прочую еду. Минус таких красителей — опасность для астматиков. Чрезмерное попадание Е 102 в организм может привести к зуду, нарушению зрения, мигрени и так далее.
3. Сыпьте немного борной кислоты в ложку.
4. Смачивайте полученную смесь с помощью тартразина.
5. Перемешивайте состав до тех пор, пока не получится однородная масса.
6. Грейте смесь до момента, пока она не превратиться в густой состав зеленоватого оттенка. Чтобы лучше прогреть смесь, возникшие сверху пузырьки необходимо проткнуть.
7. После этого охлаждайте смесь и вливайте небольшое количество тартразина. После этого снова прогревайте состав.
В итоге вы должны получить желтое однородное вещество.
8. Подействуйте на получившийся состав фотовспышкой (яркие световые лучи необходимы для «активации»).
Вот и все. Впоследствии готовый люминофор можно перетереть в порошок, добавить в жидкость (как правило, обычную воду).
Кроме этого, люминофор можно изготовить, смешав родамин и борную кислоту (в последнем случае качество продукта будет много хуже).
При выполнении работ будьте осторожны, работайте в перчатках и по возможности защитите глаза с помощью очков.
Что касается готового люминофора, то он считается совершенно безопасным для здоровья.
Что такое люминофор, виды, характеристики
Какие виды люминофоров бывают, основные характеристики
Люминофоры производятся таким образом, чтобы сделать их наиболее подходящими для последовательного и высокопроизводительного производства светодиодов. Большинство люминофоров упакованы в виде порошков из хорошо сформированных частиц микрометрового размера. Они могут быть интегрированы в несущие материалы, которые затем покрывают и формируют светодиодные компоненты множеством различных способов.
Полезные статьи:
Часто задаваемые вопросы о люминофоре
Что такое люминофор в светодиодах?
Какие преимущества использования люминофора?
Что такое выносной люминофор?
Удаленный люминофор отделяет люминофор от источника фотонов, которые его возбуждают. По сравнению с традиционными конструкциями светодиодов, где голубые микросхемы покрыты люминофором. Эта архитектура обеспечивает беспрецедентную свободу проектирования, более эффективные производственные процессы, исключительное качество света и до 30% высокой эффективности системы.
Все ли светодиоды используют люминофор?
Что такое светодиодный люминофор?
Светодиодный люминофор представляет собой разновидность фотолюминесцентных материалов, способных поглощать энергию фиолетового и синего света от нитрида галлия или другого светодиодного чипа и преобразовывать ее в видимый свет. Люминофоры изготовлены из твердых люминесцентных материалов, которые могут поглощать синий свет (450-460 нм) и испускать зеленый, желтый, оранжевый или красный свет.
Большинство белых светодиодов состоят из светодиодного чипа, который излучает синий свет с узким спектром между 440–470 нм и покрытия из желтого, зеленого и / или красного люминофоров. Люминофоры предназначены для поглощения части синего света от кристалла светодиода. Свет, излучаемый люминофором, в сочетании с остающимся синим светом, просачивающимся через слой люминофора, дает свет, который человеческий глаз воспринимает как белый.
Характеристики светодиодных люминофоров
Характеристики белого светодиода, включая его долгосрочную надежность, сильно зависят от выбора люминофорных материалов, а также от метода, используемого для интеграции этих материалов в светодиод. Коммерчески доступные желтые люминофоры обычно обеспечивают хорошее широкополосное излучение в видимой области спектра (500-700 нм), эффективное поглощение синего света (420-480 нм) и хорошую химическую и термическую стабильность. Однако в спектре излучения этих желтых люминофоров отсутствует красный режим. Следовательно, белые светодиоды с только желтым люминофором часто характеризуются голубовато-белым оттенком и CCT в диапазоне от 4000 до 6500 K. Кроме того, эти светодиоды часто не соответствуют минимальным требованиям CRI, что важно для светодиодов осветительного уровня.
Характеристики светодиодных люминофоров в основном можно разделить на свойства порошка, гранулометрический состав и стабильность (характеристики старения). Обычно люминесцентные характеристики светодиодов в основном относятся к квантовой эффективности люминофоров, спектру, относительной яркости, относительной интенсивности. Координата цвета CIE1931, максимальная длина волны, FWHM (полная ширина на половине максимума) и так далее, с некоторыми корреляциями между этими параметрами. В практических приложениях в качестве ключевых показателей эффективности в разных областях обычно выбираются разные параметры. В общем, такие параметры, как (1) квантовая эффективность, (2) координата цвета CIE1931, (3) максимальная длина волны и (4) FWHM, считаются основными параметрами оптических характеристик; эквивалентный размер частиц, гранулометрический состав и дискретная степень представляют свойства частиц порошка.
Характеристики светодиодного люминофорного порошка
1. Квантовая эффективность.
Отношение энергии излучения (числа фотонов) люминесцентных материалов к энергии возбуждения (числа фотонов)
Квантовая эффективность ≈ Энергетическая эффективность (η)
E em : энергия излучения, E in : энергия возбуждения
В реальном процессе не вся энергия может быть поглощена, а определенная часть энергии отражается или уходит. Следовательно, скорость поглощения является параметром, без которого не обойтись сам процесс люминесценции. Приведенную выше формулу можно изменить, используя такие параметры, как внешняя квантовая эффективность (eQE), внутренняя квантовая эффективность (iQE) и скорость поглощения (Abs).
Установлено, что iQE определяется кристаллической структурой самого светодиодного люминофора. Чем лучше кристалличность, тем выше iQE. Скорость поглощения зависит не только от кристаллической структуры самого люминофора, но также в значительной степени зависит от размера частиц и гранулометрического состава порошка. При разработке и применении светодиодных люминофоров люминесцентные характеристики люминофоров часто оцениваются IQE. Соответствующая способность люминофоров возбуждать энергию оценивается по скорости поглощения. EQE (продукт IQE и Abs) отражает энергоэффективность светодиодного люминофора. Следует отметить, что разница в QE между светодиодными люминофорами большая. Также есть существенные отклонения, если светодиодные люминофоры производятся разными процессами и разными производителями даже в условиях одной и той же системы, одинакового соотношения, одинаковой температуры и времени синтеза.
2. Спектры
Спектр указывает длину волны возбуждения и длину волны излучения светодиодных люминофоров.
(1) Спектр возбуждения (Ex)
(2) Спектр излучения (Em)
(3) Закон Стокса: длина волны излучения больше длины волны спектра возбуждения.
Закон Стокса (также известный как сдвиг Стокса) анализирует механизм фотолюминесценции с точки зрения спектра и подтверждает концепцию квантовой эффективности. Во время процесса освещения энергия возбуждения не полностью поглощается люминофором светодиода. Часть энергии отражается или передается. Хотя большая часть поглощенной энергии будет высвобождаться в форме света, остальная часть энергии может быть преобразована в тепло, механическую энергию или другие формы электромагнитных волн. Для процесса люминесценции потеря энергии приводит к тому, что излучаемая энергия меньше поглощенной, и, таким образом, длина волны излучаемого света короче, чем у возбуждающего света. Это так называемый стоксов сдвиг.
3. Пиковая длина волны (λ / нм)
4. Полная ширина на половине максимума (FWHM)
С другой стороны, FWHM также указывает на кристалличность светодиодного люминофора. Чем лучше кристалличность люминофора, тем меньше дефектов решетки и тем уже соответствующая полуширина. В той же системе свойства порошка будут лучше, если полуширина светодиодного люминофора будет меньше. И разные системы имеют свои характерные FWHM. Например, FWHM желтого порошка составляет 100-120 нм; FWHM нитридного красного люминофора (SCASN) составляет 70-90 нм; FWHM оксида азота зеленого люминофора ( β-Sialon) составляет 40-60 нм; FWHM красного люминофора фторида кремния (KSF) составляет около 30 нм.
5. Координаты цветности (Cx, Cy)
Параметры светодиодного устройства
1. Световой поток и световая отдача.
2. Цветовая гамма
3. Индекс цветопередачи
4. Стабильность
Люминофор
Люминофо́р (от лат. lumen — свет и др.-греч. φορός — несущий) — вещество, способное преобразовывать поглощаемую им энергию в световое излучение (люминесцировать).
Содержание
Основные сведения
По химической природе люминофоры разделяются на неорганические, большинство из которых относится к кристаллофосфорам, и органические. Свечение неорганических люминофоров (кристаллофосфоров) обусловлено в большинстве случаев присутствием посторонних катионов, содержащихся в малых количествах (от 2 % до 0,0001 %).
Такие примеси (активаторы) обычно являются ионами металлов; например, свечение сульфида цинка активируется ионом меди. Неорганические люминофоры применяют в люминесцентных лампах, электронно-лучевых трубках, для изготовления рентгеновских экранов, служат индикаторами радиации и др. Органические люминофоры (люмогены) применяют для изготовления ярких флуоресцентных красок, люминесцирующих материалов, используют в чувствительном люминесцентном анализе в химии, биологии, медицине и криминалистике.
Разновидности
Существует несколько разновидностей люминофоров. Из них стоит выделить следующие:
См. также
Примечания
Ссылки
Литература
Полезное
Смотреть что такое «Люминофор» в других словарях:
люминофор — люминофор … Орфографический словарь-справочник
люминофор — (кристалло)фосфор, сцинтиллятор Словарь русских синонимов. люминофор сущ., кол во синонимов: 5 • кристаллофосфор (1) • … Словарь синонимов
ЛЮМИНОФОР — ЛЮМИНОФОР, вещество, способное лю минесцировать (см. ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ), т.е. светиться за счет ранее накопленной энергии. Существует два основных типа: цинковые люминофоры, такие как в ЭЛЕКТРОННО ЛУЧЕВЫХ ТРУБКАХ; кислородные люминофоры, такие как во … Научно-технический энциклопедический словарь
Люминофор — Ц вещество, излучающее свет при воздействии на него электромагнитного излучения. Используется в лампах дневного света, электронно лучевых трубках и т.п. Источник: Словарь архитектурно строительных терминов … Строительный словарь
Люминофор — – вещество, излучающее свет при воздействии на него электромагнитного излучения. Используется в лампах дневного света, электронно лучевых трубках и т.п … Словарь строителя
люминофор — Вещество, применяемое для получения фосфоресценции. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 79. Физическая оптика. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1970 г.] Тематики физическая оптика Обобщающие термины превращение… … Справочник технического переводчика
люминофор — švytalas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Medžiaga, gebanti įgytą energiją paversti elektromagnetine spinduliuote. atitikmenys: angl. luminophor; luminophore; lumophor; lumophore vok. Leuchtstoff, m; Luminophor, m rus.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
люминофор — liuminoforas statusas T sritis chemija apibrėžtis Medžiaga, švytinti dėl išorinių veiksnių poveikio. atitikmenys: angl. luminescent material; luminophore; lumophore; phosphor rus. люминофор; фосфор ryšiai: sinonimas – fosforas … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
люминофор — švytalas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. luminophor; lumophor vok. Leuchtstoff, m; Luminophor, m rus. люминофор, m pranc. luminophore, m; phosphore, m … Fizikos terminų žodynas
Люминофор — м. см. люминофоры Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой