稀土螢光粉

稀土螢光粉是指在外界能量激發下能發螢光的含稀土元素的無機粉末材料。主要供製造彩色顯像管和螢光燈用。

光致發光稀土螢光粉主要有稀土三基色燈用螢光粉和稀土高壓汞燈螢光粉兩種。

X射線增感屏稀土螢光粉受X射線激發後產生可見藍光或綠光，使膠片感光。

基本介紹

• 中文名：稀土螢光粉
• 外文名：rare earth phosphor
• 學科：冶金工程
• 領域：能源
• 範圍：冶煉
• 屬性：無機粉末材料

簡介

稀土螢光粉(rare earth phosphor)是指在外界能量激發下能發螢光的含稀土元素的無機粉末材料。主要供製造彩色顯像管和螢光燈用，通常將高純單一稀土化合物和其他螢光級化工原料(包括助熔劑)混合後，經高溫灼燒、破碎、球磨、水洗、表面處理、篩分等過程製成。按稀土螢光粉的激發方式主要分為陰極射線稀土螢光粉、光致發光稀土螢光粉和X射線增感屏稀土螢光粉三類。

稀土螢光粉的作用

陰極射線稀土螢光粉主要用作彩色顯像管中的紅色螢光粉。1964年美國萊文和帕利拉首次用YVO₄:Eu代替了譜頻寬、亮度和色飽和度低的S:Ag紅色螢光粉，使彩色電視顯像管的質量明顯提高。隨後又出現了性能更好的Y₂O₃:Eu和Y₂O₂S:Eu彩色電視稀土螢光粉，其中以後者用量最大。此外，還有稀土投影電視螢光粉和飛點掃描螢光粉。前者的黑白粉用(Y.Gd)₂O₂S:Tb，彩色粉的紅粉用Y₂O₃:Eu，綠粉可用械激活的螢光粉，後者的黃粉為Y₃Al₅O₁₂:Ce，藍粉為Y₂SiO₅:Ce等。

分類

光致發光稀土螢光粉主要有稀土三基色燈用螢光粉和稀土高壓汞燈螢光粉兩種。稀土三基色燈用螢光粉用253.7nm紫外線激發，典型的紅粉是Y₂O₃:Eu，綠粉是Ce_0.87Tb_0.33MgAl₁₁O₁₉，藍粉是Ba_0.86Eu_0.14 Mg₂Al₁₆O₂₇。1974年荷蘭弗斯特根等人用這三種螢光粉製成了光效達80 lm/W顯色指數為85的40W螢光燈，從而解決了長期以來用鹵磷酸鹽螢光粉製成螢光燈後存在的光效與顯色指數之間的矛盾。後來又出現了各種緊湊型螢光燈如H燈、雙D燈等。這類螢光燈的燈管用粉量少(一支9W的H燈約需1g)，節能顯著(一支9W的H燈相當於一支60W的白熾燈)，壽命長(為白熾燈壽命的5-6倍)，色溫可調範圍廣(2700-6500K)。因此，稀土三基色螢光粉得到了迅速發展。稀土高壓汞燈螢光粉主要是Y(P、V) O4:Eu，用365nm紫外線激發，產生的紅光能提高高壓汞燈的顯色性。此外，還有重氮複印螢光粉(Sr₂P₂O₇:Eu²⁺)、紫外光螢光粉(SrB₄O₇:Eu²⁺)、鐿敏化餌激活的紅外線螢光粉等。

X射線增感屏稀土螢光粉

X射線增感屏稀土螢光粉受X射線激發後產生可見藍光或綠光，使膠片感光。常用的有BaFCl:Eu²⁺、LaOBr:Tb、Gd₂O₂S:Tb等。用這種螢光粉製成增感屏，增感因素為CaWO₄屏的3-5倍，用較少的X射線輻照劑量便可使膠片達到預期的感光效果，從而可大大減少病人受X射線輻照的劑量。